научная статья по теме КОМПЛЕКС РАБОТ ПО ВЫЯВЛЕНИЮ И ЛИКВИДАЦИИ ИСТОЧНИКОВ МЕЖКОЛОННЫХ ДАВЛЕНИЙ НА ПРИМЕРЕ ГАЗОКОНДЕНСАТНОЙ СКВАЖИНЫ ВОЛГО-УРАЛЬСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ Геофизика

Текст научной статьи на тему «КОМПЛЕКС РАБОТ ПО ВЫЯВЛЕНИЮ И ЛИКВИДАЦИИ ИСТОЧНИКОВ МЕЖКОЛОННЫХ ДАВЛЕНИЙ НА ПРИМЕРЕ ГАЗОКОНДЕНСАТНОЙ СКВАЖИНЫ ВОЛГО-УРАЛЬСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ»

Комплекс работ по выявлению и ликвидации источников межколонных давлений на примере газоконденсатной скважины Волго-Уральской нефтегазоносной

1"Н&АРА-С'

провинции

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ ПРОИЗВОДСТВЕННО - КОММЕРЧЕСКАЯ ФИРМА

С.В. КАШКАПЕЕВ,

начальник отдела интерпретации

kashkapeev@nedras.ru

ООО ПКФ «Недра-С»

С.Ю. ГАЗИЕВ,

начальник геологического отдела

gaziev@nedras.ru

ООО ПКФ «Недра-С»

Описаны проблемы межколонных давлений (МКД) и причины их образования.

Представлен комплекс современных технологий для выявления и ликвидации МКД. Показана эффективность комплекса работ по выявлению и ликвидации МКД на примере газоконденсатной скважины.

THE COMPLEX OF THE wORKS TO IDENTIFY AND ELIMINATE THE SOURCES OF THE ANNULUS PRESSURE AT THE EXAMPLE GAS CONDENSATE wELLS IN THE VOLGA-URAL OIL AND GAS PROVINCE

S. KASHKAPEEV, S. GAZIEV, «Nedra-S» PKF LLC

The problems of annulus preassure (AP) and reasons for their formation are decribed in the article. It presents the complex of modern technologies to identify and eliminate AP. The efficiency of complex of work on identification and elimination of AP on the example of gas-condensate well is shown.

Keywords: annulus preassure, casing annulus, well-head generator of power waves, three- component geoacustic logging (TCGL), cementing of wells, sealing composition.

Р

азвитие нефтегазовой промышленности, наращивание темпов и объемов добычи углеводородного сырья должны сопровождаться повышением качества крепления скважины. Одной из наиболее острых проблем при разработке и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений является наличие межколонных давлений и заколонных перетоков флюидов по цементному кольцу. Межколонные, заколонные и межпластовые перетоки флюидов проявляются повышенными давлениями на устье скважины, а также возможным образованием техногенных скоплений и грифонов, что может привести к выбросам, пожарам и другим инцидентам, которые приводят к серьезным затратам и негативному воздействию на окружающую среду и экологию недр [1]. Данная проблема встречается на большинстве нефтяных и газовых месторождениях России и мира.

Проблема межколонных давлений, заколонных перетоков в скважинах возникает как на стадии строительства (и связана с некачественным цементированием обсадных колонн), так и во время эксплуатации скважины - под воздействием механических (физических), физико-химических процессов, способствующих развитию фильтрационных каналов в цементе. Особую

7 . !.

1 ■/я

Межколонный флюид

Рис. 1. Схема закачки герметизирующего состава с устья скважины

Проблема межколонных давлений, заколонных перетоков в скважинах возникает как на стадии строительства (и связана с некачественным цементированием обсадных колонн), так и во время эксплуатации скважины - под воздействием механических (физических), физико-химических процессов, способствующих развитию фильтрационных каналов в цементе.

До воздействия УГСВ-1

При воздействии УГСВ-1

Рис 2. Глубина проникновения вибро-акустического импульса (зарегистрирована методом ТК ГАК во время проведения экспериментальных работ)

тревогу эти проблемы вызывают на месторождениях с аномально высокими пластовыми давлениями и высоким содержанием агрессивных компонентов в продукции.

МКД, возникшие в скважинах после ее строительства, свидетельствует о наличии и образовании каналов в цементном камне и перетоков флюидов в межколонных пространствах, резьбовых соединениях колонн или в устьевом оборудовании. Эти скважины считаются технически неисправными, что требует принятия мер по устранению МКД, а в случае невозможности - ликвидации скважины. Зачастую промыслово-геофизические и гидродинамические исследования являются единственным источником информации о причине образования МКД, а также о наличии движения газа, нефти, воды и их смеси за обсадными колоннами скважины, но из-за неоднозначности результатов интерпретации и ряда недостатков, одним из которых является слишком маленький радиус исследования, существующие в мировой практике геофизические методы не всегда дают достоверный результат.

Информативность метода трехком-понентного геоакустического каротажа (ТК ГАК) позволяет проводить наблюдение за геолого-геофизической средой, управлять процессами техногенных преобразований в ареалах эксплуатируемых объектов и решать сложные

Межколонные, заколонные и межпластовые перетоки флюидов проявляются повышенными давлениями на устье скважины, а также возможным образованием техногенных скоплений и грифонов, что может привести к выбросам, пожарам и другим инцидентам, которые приводят к серьезным затратам и негативному воздействию на окружающую среду и экологию недр.

задачи, возникающие в скважине, что подтверждается большим опытом работ на месторождениях нефтяных и газовых провинций России и ближнего зарубежья.

Исследования скважин методом ТК ГАК, проводящиеся на нескольких режимах в предварительно остановленной скважине, позволяют фиксировать амплитудный уровень геоакустической эмиссии в разных полосах частот [2, 3, 4, 5], решая задачи определения источников МКД и характера миграции флюида по кольцевому пространству скважины [6, 7].

Результат полученных данных ТК ГАК и других геофизических и гидродинамических исследований позволяет сделать теоретическое обоснование и оценить эффективность проведения дальнейших изоляционных работ межколонных пространств (МКП) с целью ликвидации МКД. Выбор способа ликвидации МКД

Рис 3. Замер ТК ГАК до закачки специального состава, выявление источников МКД

Рис 4. Замер ТК ГАК после первого этапа закачки специального состава

зависит от ряда факторов (избыточного давления, состав флюида, источников его поступления, наличия или отсутствия цемента в МКП и т. д.). Герметизация МКП с устья скважины путем закачки специального состава по отработанной технологии, в отличие от вырезки специальных окон (отверстий) и закачки в них тампонажных смесей, позволяет изолировать пути миграции флюида в межколонном пространстве и сохранить целостность обсадных колонн (рис 1).

Комплекс работ по выявлению источников МКД и их ликвидации был проведен на одной из скважин Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. В данной скважине имелись проблемы межколонного давления в межколонном пространстве между эксплуатационной и технической колонной (168,3х244,5 мм). Стоит отметить, что проведенный стандартный комплекс исследований по выявлению источников МКД результатов не дал. Этот комплекс предусматривал:

Ликвидация МКД предусматривала несколько этапов с контрольными измерениями ТК ГАК и производилась путем нагнетания специального герметизирующего состава в МКП через межколонный отвод.

Комплекс работ по выявлению источников МКД и их ликвидации был проведен на одной из скважин Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. В данной скважине имелись проблемы межколонного давления в межколонном пространстве между эксплуатационной и технической колонной (168,3x244,5 мм).

1) выявление источника МКД методом ТК ГАК;

2) выбор герметизирующего состава и способа ликвидации МКД по результатам полученных данных ТК ГАК;

3) ликвидацию МКД с контрольными измерениями ТК ГАК.

По результатам проведенных исследований методом ТК ГАК выявлена негерметичность эксплуатационной колонны, которая является источником образования давления в МКП 168,3х244,5 мм.

Ликвидация МКД предусматривала несколько этапов с контрольными измерениями ТК ГАК и производилась путем нагнетания специального герметизирующего состава в МКП через межколонный отвод. Для повышения эффективности проводимых работ нагнетание герметизирующего состава сопровождалось вибрацион-но-акустическим воздействием генератором УГСВ-1, что позволило улучшить проникновение закачиваемого состава в микротрещины цементного камня и способствовало его равномерному распределению в кольцевом пространстве (рис. 2).

На рис. 3, 4 представлены результаты проведенных работ до и после первого этапа закачки специального состава.

Снижение уровней сигналов на параметрах ТК ГАК после первого этапа закачки герметизирующего состава, представленных на рис. 3 и 4, свидетельствует об эффективной изоляции проводящих каналов в МКП, что, соответственно, подтверждается снижением МКД.

Учитывая факт образования МКД, необходимо включать в проектные решения мероприятия по предупреждению, мониторингу и ликвидации межколонных и заколонных перетоков.

Представленные технологии наиболее перспективны для решения обозначенной проблемы при разработке месторождений на суше и море. Виброакустическое воздействие перспективно и при цементировании колонн во время строительства скважины (позволяет улучшить качество ее крепления).

Необходимо совершенствование работ по предупреждению и ликвидации МКД, для предотвращения экологических катастроф и негативного воздействия на окружающую среду.

Литература

1. Агадуллин И.И., Игнатьев В.Н., Сухоруков Р.Ю. Экологические аспекты негерметичности заколонного пространства в скважинах различного назначения // Нефтегазовое дело. 2011. №4. С. 82 - 89.

2. Патент № 2123711 РФ. Устройство для измерения геоакустических шумов в скважине / Ю.ПАстраханцев, А.К. Тро-янов; опубл. 11.03.1998. Бюл. №35.

3. Патент №2344285 РФ. Способ обнаружения газонасыщенных пластов в скважинах /А.К. Троянов, Ю.Г. Астрахан-цев, С.С. Новиков; опубл. 20.01.09. Бюл. №2.

4. Патент. №2373392 РФ. Способ обнаружения заколонных перетоков жидкости в скважи-нах/А.К. Троянов, Ю.Г. Астра-ханцев; опубл. 20.11.2009. Бюл. №32.

5. Ипатов А.И., Городнов А.В., Марьенко Н.Н., Петров Л.П., Скопинцев С.П. Исследования амплитудно-частотных спектров сигналов акустического и электромагнитного шума при фильтрации флюидов в породах // Геофизика. 2004. №2. С. 25 - 30.

6. Таланкин А.К. Применение трехкомпонентного геоакустического каротажа для решения геологических и технических задач при разработке газоконденсатных месторождений // Нефтегазовое дело. 2013. №2. С. 91 - 106.

7. Троянов А.К, Иголкина Г.В., Астраханцев Ю.Г., Баженова Е.А. Трехкомпонентный геоакустический каротаж для контроля при разработке газовых месторожден

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком