RU2335624C1 - Method of well operation - Google Patents

Method of well operation Download PDF

Info

Publication number
RU2335624C1
RU2335624C1 RU2007133715/03A RU2007133715A RU2335624C1 RU 2335624 C1 RU2335624 C1 RU 2335624C1 RU 2007133715/03 A RU2007133715/03 A RU 2007133715/03A RU 2007133715 A RU2007133715 A RU 2007133715A RU 2335624 C1 RU2335624 C1 RU 2335624C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
casing
well
intervals
casing pipe
wells
Prior art date
Application number
RU2007133715/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наиль Габдулбариевич Ибрагимов (RU)
Наиль Габдулбариевич Ибрагимов
Мудаир Хайевич Валеев (RU)
Мудаир Хайевич Валеев
Роман Викторович Чернов (RU)
Роман Викторович Чернов
Борис Михайлович Лазарев (RU)
Борис Михайлович Лазарев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority to RU2007133715/03A priority Critical patent/RU2335624C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2335624C1 publication Critical patent/RU2335624C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: according to invention there are determined intervals of border between poor and adequate cohesion of cement with casing pipe. Intervals of exterior corrosion of the casing pipe under influence of corrosive bed waters are detected. Then intervals of internal corrosion of the casing pipe are revealed. Also there are determined intervals of potential breaks of the casing pipe at excessive loads, for example, during repair works, pressure tests and during well operation. All such intervals are considered as potential sources of casing pipe breaks, particularly those where cement adequately cohered with the casing pipe is located lower, than cement poorly cohered with the casing pipe. At that all intervals with revealed interior and exterior corrosion are either subject to limited loads or isolated from excessive loads.
EFFECT: increased service life of casing pipe and well in whole.
1 ex, 3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при эксплуатации скважины.The invention relates to the oil industry and may find application in the operation of the well.

Известен способ определения негерметичности обсадной колонны скважины, оборудованной колонной насосно-компрессорных труб, включающий регистрацию расхода закачиваемой в скважину жидкости расходомером, спускаемым ниже воронки колонны насосно-компрессорных труб. Регистрацию расхода закачиваемой жидкости осуществляют одновременно и на устье скважины расходомером такой же конструкции, что и спускаемый в скважину, на отрезке трубы в линии нагнетания, находящейся в промежутке между насосным агрегатом и устьем скважины. По несоответствию расходов закачиваемой воды, регистрированных расходомерами, судят о негерметичности эксплуатационной колонны. В качестве расходомеров используют расходомеры электромагнитного действия, а диаметр отрезка трубы выбирают равным диаметру эксплуатационной колонны скважины. При этом в качестве закачиваемой жидкости в скважину выбирают электропроводную жидкость (Патент РФ №2211327, опублик. 2003.08.27).A known method for determining leakage of a casing string of a well equipped with a tubing string, comprising registering a flow rate of a fluid pumped into a well by a flow meter that is lowered below the funnel of the tubing string. The registration of the flow rate of the injected fluid is carried out simultaneously at the wellhead with a flowmeter of the same design as that launched into the well, on a pipe segment in the injection line located in the gap between the pump unit and the wellhead. By the mismatch of the injected water costs recorded by the flow meters, the leakage of the production string is judged. As flowmeters use flowmeters of electromagnetic action, and the diameter of the pipe segment is chosen equal to the diameter of the production casing of the well. In this case, electrically conductive fluid is selected as the injected fluid into the well (RF Patent No. 2211327, published. 2003.08.27).

Способ основан на определении расхода. Способ сложен, требует оснащения специальными приспособлениями, не всегда достаточно точен.The method is based on the determination of flow. The method is complex, requires equipment with special devices, is not always accurate enough.

Известен способ исследования на герметичность нагнетательной скважины, оборудованной насосно-компрессорными трубами, который предусматривает отбор жидкости из скважины и закачку ее обратно по межтрубному пространству. Перед отбором жидкости сначала определяют фоновое значение температуры скважины вдоль ее ствола после предварительной остановки и восстановления квазистационарного режима. При этом отбор жидкости осуществляют в количестве до одного объема ствола скважины, причем частями по равному объему. Отобранную жидкость закачивают в скважину по аналогичной схеме, что и при отборе. После каждого отбора и закачки регистрируют изменения температуры вдоль ствола скважины перемещением термометра внутри колонны насосно-компрессорных труб. Затем полученные термограммы сопоставляют с фоновым значением температуры скважины (Патент РФ 2166628, опублик. 2001.05.10).A known method of research on the tightness of an injection well equipped with tubing, which involves the selection of fluid from the well and pumping it back through the annulus. Before taking the fluid, the background temperature of the well is first determined along its wellbore after a preliminary stop and restoration of the quasi-stationary mode. In this case, the selection of fluid is carried out in an amount up to one volume of the wellbore, and in parts equal to the volume. The selected fluid is pumped into the well in the same way as during the selection. After each selection and injection, temperature changes along the wellbore are recorded by moving the thermometer inside the tubing string. Then, the obtained thermograms are compared with the background value of the temperature of the well (RF Patent 2166628, published. 2001.05.10).

Способ основан на определении температуры. Способ недостаточно точен вследствие влияния на термометрию большого количества факторов.The method is based on determining the temperature. The method is not accurate enough due to the influence of a large number of factors on thermometry.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ контроля герметичности нагнетательной скважины, включающий замер давления на устье на входе в колонну насосно-компрессорных труб и в межтрубном пространстве. Регистрацию изменения давления проводят по сравнению давлений до и после остановки скважины по скорости падения давления на устье и в межтрубном пространстве после остановки работающей скважины и по сравнению давлений до и после пуска скважины под закачку по скорости повышения давления на устье и в межтрубном пространстве после пуска скважины под закачку. За критерий оценки герметичности межтрубного пространства принимают расчетную величину расхода жидкости, входящей или выходящей из межтрубного пространства скважины (Патент РФ №2246613, опублик. 2005.02.20 - прототип).Closest to the invention in technical essence is a method for monitoring the tightness of an injection well, which includes measuring pressure at the mouth at the inlet to the tubing string and in the annulus. Pressure changes are recorded by comparing pressures before and after stopping the well at the rate of pressure drop at the wellhead and in the annulus after stopping a working well and comparing pressures before and after starting the well for injection by the rate of increase in pressure at the wellhead and in the annulus after starting the well for download. For the criterion for assessing the tightness of the annular space take the calculated value of the flow rate of fluid entering or leaving the annular space of the well (RF Patent No. 2246613, published. 2005.02.20 - prototype).

Известный способ не учитывает возможные нарушения герметичности обсадной колонны вследствие разрушения из-за повышенного давления при контроле герметичности.The known method does not take into account possible violations of the tightness of the casing due to destruction due to increased pressure during the tightness control.

В предложенном изобретении решается задача повышения долговечности обсадной колонны и скважины вцелом.The proposed invention solves the problem of increasing the durability of the casing string and the entire well.

Задача решается тем, что в способе эксплуатации скважины проводят определение интервала, где проходит граница между плохосцепленным и хорошосцепленным с обсадной колонной цементом, выявление интервала внешней коррозии, определение интервала внутренней коррозии обсадной колонны, определение интервала и причины порыва обсадной колонны при повышенных нагрузках, учет таких интервалов при эксплуатации скважины как потенциально возможного источника нарушения, при ремонтных работах, опрессовках и при эксплуатации скважины изоляция такого интервала от повышенных нагрузок или ограничение нагрузок на выявленные интервалы.The problem is solved in that in the method of operating the well, they determine the interval where the boundary between the cement that is poorly coupled and well coupled to the casing passes, identifies the external corrosion interval, determines the internal corrosion interval of the casing, determines the interval and causes of the casing rupture under increased loads, taking into account such intervals during the operation of the well as a potential source of disruption, during repair work, pressure testing and during the operation of the well, isolation o interval from increased loads or limiting loads on identified intervals.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Весьма часто при опрессовке, проводимой без учета состояния обсадной колонны скважины, происходит порыв в интервалах, ослабленных коррозией от внешних или внутренних источников. То же самое наблюдается при эксплуатации скважины на форсированных режимах закачки рабочего агента или при ремонтных работах, связанных с закачкой интенсифицирующих или изолирующих материалов под повышенным давлением, при гидроразрыве пласта и т.п. При этом вместо отремонтированной или ранее работоспособной скважины получают скважину с нарушениями обсадной колонны, которую снова следует ремонтировать. В то же время соблюдение условий эксплуатации скважины, при которых не происходит разрушения обсадной колонны под действием повышенных нагрузок позволяет продлить межремонтный период или вообще сохранить работоспособность скважины на долгие годы, т.е. повысить долговечность скважины. В предложенном изобретении решается задача повышения долговечности скважины. Задача решается следующим образом.Quite often, when pressure testing is carried out without taking into account the condition of the well casing, a gust occurs at intervals weakened by corrosion from external or internal sources. The same is observed when a well is operated under forced injection modes of a working agent or during repair work related to the injection of intensifying or insulating materials under increased pressure, during hydraulic fracturing, etc. In this case, instead of a repaired or previously operational well, a well with casing violations is obtained, which should be repaired again. At the same time, compliance with the well operating conditions, under which the casing is not destroyed by increased loads, allows to extend the overhaul period or even maintain the well’s working capacity for many years, i.e. increase well durability. The proposed invention solves the problem of increasing the durability of the well. The problem is solved as follows.

При эксплуатации скважины проводят определение интервала, где проходит граница между плохосцепленным и хорошосцепленным с обсадной колонной цементом. Выявляют интервал внешней коррозии от агрессивных пластовых вод различных горизонтов, могущий привести к коррозии внешней стороны обсадной колонны и ее ослаблению. Определяют интервал внутренней коррозии обсадной колонны, который как правило располагается в интервале между пакером и интервалом перфорации продуктивного пласта. Выше пакера в межтрубном пространстве между обсадной колонной и колонной насосно-компрессорных труб обычно находится антикоррозионная жидкость или жидкость, не вызывающая коррозии типа обезвоженной и обессоленной нефти. Эти интервалы анализируют на коррозионную активность и определяют степень опасности коррозионного разрушения обсадной колонны в этих интервалах. Выявляют наиболее опасные интервалы, что позволяет определить интервалы и причины порыва обсадной колонны при повышенных нагрузках. Проводят учет таких интервалов при эксплуатации скважины как потенциально возможного источника нарушения. При ремонтных работах, опрессовках и при эксплуатации скважины изолируют такие интервалы от повышенных нагрузок или ограничивают нагрузки на выявленные интервалы. Для защиты от внутренней коррозии сокращают интервал между интервалом перфорации и пакером на колонне насосно-компрессорных труб до минимально возможной величины.During well operation, a determination is made of the interval where the boundary between the poorly coupled and well-coupled cement with the casing passes. The interval of external corrosion from aggressive formation waters of various horizons is revealed, which can lead to corrosion of the outer side of the casing and its weakening. The interval of internal corrosion of the casing string, which is usually located in the interval between the packer and the perforation interval of the reservoir, is determined. Above the packer, in the annulus between the casing and tubing, there is usually an anticorrosive fluid or a non-corrosive fluid such as dehydrated and desalted oil. These intervals are analyzed for corrosion activity and the degree of danger of corrosion damage to the casing in these intervals is determined. Identify the most dangerous intervals, which allows you to determine the intervals and the reasons for the rupture of the casing string at high loads. They record such intervals during well operation as a potential source of disturbance. During repair work, pressure tests and during well operation, isolate such intervals from increased loads or limit the load on the identified intervals. To protect against internal corrosion, reduce the interval between the perforation interval and the packer on the tubing string to the minimum possible value.

Пример конкретного выполненияConcrete example

На балансе нефтегазодобывающего управления находятся 766 скважин. Из них 486 скважин числятся в эксплуатационном фонде, 280 скважин в неэксплуатационном фонде. Проблема порывов обсадных колонн была актуальной всегда при эксплуатации нагнетательных скважин. Здесь сказывается влияние нескольких факторов, главными из которых являются влияние агрессивной среды и высокое давление. На данный момент на балансе 121 скважина, на которых когда-либо были нарушения обсадных колонн. Из них 94 скважин находятся на Бавлинском месторождении, 27 скважин на Сабанчинском месторождении. Из 121 скважин: 77 скважин находятся в эксплуатационном фонде, 44 в неэксплуатационном фонде. 38 неэксплуатационных скважин на Бавлинском месторождении, 6 неэксплуатационных скважин на Сабанчинском месторождении.There are 766 wells on the balance of the oil and gas production department. Of these, 486 wells are registered in the production fund, 280 wells in the non-operational fund. The problem of casing gusts was always relevant during the operation of injection wells. This is affected by several factors, the main ones being the influence of an aggressive environment and high pressure. At the moment, there are 121 wells on the balance that have ever had casing disturbances. Of these, 94 wells are located in the Bavlinskoye field, 27 wells in the Sabanchinskoye field. Out of 121 wells: 77 wells are in the production fund, 44 in the non-operational fund. 38 non-production wells at the Bavlinskoye field, 6 non-production wells at the Sabanchinskoye field.

Из скважин эксплуатационного фонда, на которых когда-либо были нарушения эксплуатационных колонн, 4 скважины в бездействии - все на Бавлинском месторождении. Из скважин неэксплуатационного фонда, на которых когда-либо были нарушения эксплуатационных колонн, на Бавлинском месторождении 11 скважин находятся в консервации, 6 скважин пьезометрических, 21 скважина ликвидирована. На Сабанчинском месторождении 4 скважины в консервации, 2 скважины ликвидированы.Of the wells of the production fund that have ever had a violation of production cores, 4 wells are inactive - all in the Bavlinskoye field. Of the wells of the non-production fund that have ever had a violation of production casing, 11 wells are in conservation at the Bavlinskoye field, 6 are piezometric wells, and 21 have been liquidated. At the Sabanchinskoye field, 4 wells were mothballed, 2 wells were abandoned.

Из 56 эксплуатационных скважин Бавлинского месторождения на 8 скважинах осуществляется закачка пресной воды, на остальных 48 скважинах - закачка сточной воды. Из 21 эксплуатационных скважин Сабанчинского месторождения на 2 осуществляется закачка пресной воды, на 1 - закачка пластовой девонской воды, на остальных 18 скважинах - закачка сточной угленосной воды.Out of 56 production wells at the Bavlinskoye field, fresh water is pumped at 8 wells, and sewage is pumped at the remaining 48 wells. Of the 21 production wells of the Sabanchinskoye field, fresh water is pumped in 2, Devonian produced water is injected in 1, and sewage coal is pumped in the remaining 18 wells.

Таким образом, на Бавлинском месторождении соотношение эксплуатационных скважин с нарушениями эксплуатационных колонн, на которых производится закачка пресной воды, к скважинам, на которых производится закачка сточной воды, в процентном соотношении составляет: 14,2%-85,8%. При этом по всему фонду Бавлинского месторождения это соотношение составляет: 14,1%-85,9%.Thus, in the Bavlinskoye field, the ratio of production wells with production line disturbances at which fresh water is pumped to wells at which wastewater is pumped in the percentage ratio is: 14.2% -85.8%. At the same time, for the entire fund of the Bavlinskoye field, this ratio is: 14.1% -85.9%.

Делают вывод том, что влияние закачиваемой агрессивной среды, под которой мы понимаем закачку сточной воды, минимально. Закачка антикоррозийной жидкости, установка пакеров отсекли влияние внешних факторов практически на 100%.They conclude that the influence of the injected aggressive environment, by which we mean the injection of waste water, is minimal. The injection of anticorrosive fluid, the installation of packers cut off the influence of external factors by almost 100%.

Из 121 скважины, на которых были когда-либо нарушения эксплуатационных колонн, на 93 скважинах было по 1 нарушению, на 22 скважинах было по 2 нарушения, на 4 скважинах было по 3 нарушения, на 1 скважине было 4 нарушения и еще на 1 скважине - 5 нарушений. Таким образом, всего было 158 нарушений.Of the 121 wells that have ever had production casing violations, 93 wells had 1 violation, 22 wells had 2 violations, 4 wells had 3 violations, 1 well had 4 violations and 1 more well 5 violations. Thus, there were a total of 158 violations.

Проводят определение горизонтов, напротив которых нарушений было больше всего.Determine the horizons, in front of which there were the most violations.

Казанский ярус - 8,2% нарушений, уфимская свита - 6,8%, кунгурский ярус - 5,2%, артинский горизонт - 8,3%. Но, как и ожидалось, больше всего порывов было напротив горизонтов, воды которых более коррозионно агрессивны. Тульский горизонт - 8,3%, турнейский ярус - 10,5%. Но абсолютным рекордсменом здесь является серпуховско-окский подъярус - 32,3% нарушений. Меньше нарушений было напротив угленосного горизонта - 3%.Kazan layer - 8.2% of violations, Ufa suite - 6.8%, Kungur layer - 5.2%, Artinsky horizon - 8.3%. But, as expected, most of the gusts were opposite the horizons, the waters of which are more corrosive. Tula horizon - 8.3%, Tournaisian layer - 10.5%. But the Serpukhov-Oka substage is the absolute record holder here - 32.3% of violations. Less disturbances were opposite the coal-bearing horizon - 3%.

Мощность пластов разная, поэтому пересчитывают количество порывов на 1 м. Были взяты случайно выбранные геологические разрезы скважин и получены средние мощности выбранных горизонтов, на которых было больше всего порывов:The thickness of the layers is different, therefore, the number of gusts is recalculated per 1 m. Randomly selected geological sections of the wells were taken and average thicknesses of the selected horizons were obtained, on which there were most gusts:

1. Казанский ярус - 124 м.1. Kazan Tier - 124 m.

2. Уфимская свита - 107 м.2. Ufa Suite - 107 m.

3. Кунгурский ярус - 63 м.3. Kungursky layer - 63 m.

4. Артинский горизонт - 175 м.4. Artinsky horizon - 175 m.

5. Серпуховско-окский подъярус - 294 м.5. Serpukhov-Oka sub-tier - 294 m.

6. Тульский горизонт - 32 м.6. Tula horizon - 32 m.

7. Угленосный горизонт - 17 м.7. Carboniferous horizon - 17 m.

8. Турнейский ярус - 95 м.8. Tournaisian tier - 95 m.

Пересчитав количество порывов по данным горизонтам на мощность пластов, получим следующие значения:Recounting the number of gusts at these horizons for the thickness of the layers, we obtain the following values:

1. Казанский Ярус - 0,09 порывов на 1 метр мощности пласта.1. Kazan Tier - 0.09 gusts per 1 meter of reservoir power.

2. Уфимская свита - 0,08 порывов на 1 метр мощности пласта.2. Ufa Suite - 0.08 gusts per 1 meter of reservoir power.

3. Кунгурский ярус - 0,11 порывов на 1 метр мощности пласта.3. Kungursky layer - 0.11 gusts per 1 meter of reservoir power.

4. Артинский горизонт - 0,06 порывов на 1 метр мощности пласта.4. Artinsky horizon - 0.06 gusts per 1 meter of reservoir power.

5. Серпуховско-окский подъярус - 0,15 порывов на 1 метр мощности пласта.5. Serpukhov-Oka sub-tier - 0.15 gusts per 1 meter of reservoir power.

6. Тульский горизонт - 0,34 порывов на 1 метр мощности пласта.6. Tula horizon - 0.34 gusts per 1 meter of reservoir power.

7. Угленосный горизонт - 0,24 порывов на 1 метр мощности пласта.7. Carboniferous horizon - 0.24 gusts per 1 meter of reservoir power.

8. Турнейский ярус- 0,15 порывов на 1 метр мощности пласта.8. Tournaisian layer - 0.15 gusts per 1 meter of reservoir power.

Чтобы подтвердить возможность внешней коррозии, посмотрим качество сцепления цемента с колонной в серпуховско-окском подъярусе напротив нарушений эксплуатационных колонн. Анализ показал, что хорошее сцепление цемента в изученных интервалах напротив нарушений наблюдается только на 45,5% скважин. Остальные 54,5% распределились следующим образом: частичное сцепление - 33,5%, плохое сцепление - 15% и на 6% скважин цемент отсутствует.To confirm the possibility of external corrosion, we will look at the quality of cement adhesion to the column in the Serpukhov-Oka sub-tier opposite to the failure of production casing. The analysis showed that good adhesion of cement in the studied intervals opposite to disturbances is observed only in 45.5% of the wells. The remaining 54.5% was distributed as follows: partial adhesion - 33.5%, poor adhesion - 15%, and cement was absent in 6% of the wells.

Таким образом, возможность внешней коррозии очевидна.Thus, the possibility of external corrosion is obvious.

Как показал анализ, очень часто нарушение происходило в том месте, где проходила граница между плохосцепленным цементом и хорошосцепленным цементом, причем хорошосцепленный цемент был ниже. Аналитически можно представить возможность попадания пластовой коррозионно-активной воды через плохосцепленный цемент в область эксплуатационной колонны и удержание ее в этом интервале хорошосцепленным цементом, что приводило к внешней коррозии металла обсадной колонны.As the analysis showed, very often the violation occurred at the place where the boundary between the poorly cemented cement and the well-cemented cement passed, and the well-cemented cement was lower. It is analytically possible to imagine the possibility of formation corrosive-active water flowing through poorly coupled cement into the production string area and keeping it in this interval with well-coupled cement, which led to external corrosion of the casing metal.

Коррозионная активность пластовых вод серпуховско-окского, тульского, угленосного, турнейского горизонтов обусловлена наличием в этих водах сероводорода, кислорода, сульфатвосстанавливающих бактерий. По химическому составу воды хлоркальциевого типа.Corrosion activity of formation waters of the Serpukhov-Oka, Tula, coal-bearing, Tournaisian horizons is due to the presence of hydrogen sulfide, oxygen, sulfate-reducing bacteria in these waters. According to the chemical composition of water, calcium chloride type.

Но как показывает анализ, пик количества нарушений приходится на тульский горизонт.But the analysis shows that the peak of the number of violations falls on the Tula horizon.

Одной из причин повышения количества нарушений в тульском горизонте могут быть повышенные нагрузки в этом интервале при опрессовке колонны. Повышенные нагрузки в этом интервале при опрессовке возможны, если:One of the reasons for the increase in the number of violations in the Tula horizon may be increased loads in this interval during pressure testing of the column. Increased loads in this interval during crimping are possible if:

1. эксплуатационный горизонт - бобриковский;1. operational horizon - Bobrikovsky;

2. пакер для опрессовки во время ремонтов устанавливался ниже интервала нарушения;2. Packer for crimping during repairs was installed below the violation interval;

3. нарушения были выявлены при опрессовке обсадной колонны.3. Violations were identified during pressure testing of the casing string.

Было проанализировано 10 скважин Бавлинского месторождения, на которых были выявлены нарушения напротив тульского горизонта. Из них 3 неэксплуатационные.10 wells of the Bavlinskoye field were analyzed, on which violations were revealed opposite the Tula horizon. Of these, 3 are non-operational.

У всех скважин эксплуатационный горизонт - бобриковский. Как было выяснено, повышенные нагрузки могли возникнуть не только при опрессовке, но и при других операциях - обработке призабойной зоны, гидроразрыве пласта.All wells have an operational horizon - Bobrikovsky. As it was found out, increased loads could arise not only during pressure testing, but also during other operations - treatment of the bottom-hole zone, hydraulic fracturing.

Кроме этого возможна механическая нагрузка на обсадную колонну при обработке гидроскребком.In addition, a mechanical load on the casing during hydraulic scraper treatment is possible.

Анализ по скважинам следующий:Well analysis is as follows:

1. скважина 104 - при капитальном ремонте скважины в октябре 1988 года при обработке призабойной зоны начальное давление было 14 МПа, в процессе обработки снизилось до 11 МПа, после обработки геофизические исследования в процессе этого же ремонта выявили нарушение. Максимальная нагрузка пришлась именно на интервал нарушения;1. well 104 - during the overhaul of the well in October 1988, during the treatment of the bottom-hole zone, the initial pressure was 14 MPa, during the treatment it decreased to 11 MPa, after processing the geophysical surveys during the same repair revealed a violation. The maximum load fell precisely on the violation interval;

2. скважина 105 - при капитальном ремонте скважины в ноябре 1995 года в интервале 1140-1160 м была проведена проработка обсадной колонны гидроскребком. После проработки на глубине 1158 м геофизические исследования выявили нарушение;2. well 105 - during the overhaul of the well in November 1995 in the interval 1140-1160 m, the casing was worked out with a hydraulic scraper. After working at a depth of 1158 m, geophysical studies revealed a violation;

3. скважина 106 - при капитальном ремонте скважины в феврале 1970 года был проведен гидроразрыв пласта. Пакер был установлен на глубине 1272 м. Давление составляло 27-30 МПа. Сразу после гидроразрыва геофизические исследования определили нарушение на глубине 127,4 МПа;3. well 106 - during well overhaul in February 1970, hydraulic fracturing was carried out. The packer was installed at a depth of 1272 m. The pressure was 27-30 MPa. Immediately after hydraulic fracturing, geophysical studies identified a violation at a depth of 127.4 MPa;

4. скважина 107 - при капитальном ремонте скважины в июне 1983 года обработка призабойной зоны, а затем испытание на приемистость проводилось под давлением 15 МПа. По заключению колонна нарушена при проведении работ по увеличению приемистости;4. well 107 - during well overhaul in June 1983, the treatment of the bottom-hole zone and then the test for injectivity were carried out under a pressure of 15 MPa. At the conclusion of the column is broken during the work to increase the throttle response;

5. скважина 108 - при капитальном ремонте скважины в сентябре 2001 года была проведена проработка гидроскребком в интервале 1050-1235 м. После проработки гидродинамические исследования выявили нарушение в интервале 1175-1176 м;5. well 108 - during well overhaul in September 2001, a hydroscraper was developed in the range of 1050-1235 m. After the development, hydrodynamic studies revealed a violation in the range of 1175-1176 m;

6. скважина 109 - при капитальном ремонте скважины в июне 1991 года после подъема колонны насосно-компрессорных труб были проведены геофизические исследования. Они показали герметичность колонны. Затем была проведена опрессовка давлением 15 МПа. Колонна оказалась негерметичной. Затем снова были проведены геофизические исследования. Они показали порыв обсадной колонны на глубине 1280 м. Пакер устанавливался на глубине 1288 м. Понятно, что порыв возник при опрессовке.6. well 109 - during well overhaul in June 1991, after lifting the tubing string, geophysical surveys were conducted. They showed the tightness of the column. Then, pressure testing was carried out with a pressure of 15 MPa. The column was leaking. Then again geophysical studies were carried out. They showed a gust of casing at a depth of 1280 m. The packer was installed at a depth of 1288 m. It is clear that the gust arose during pressure testing.

Итак, в 6 из 10 случаев причиной порывов были повышенные нагрузки на обсадную колонну, возникшие:So, in 6 out of 10 cases, the cause of gusts were increased loads on the casing string, which arose:

а) в двух случаях - из-за проработки гидроскребком,a) in two cases - due to the development of a hydraulic scraper,

б) в одном случае - из-за проведения гидроразрыва пласта,b) in one case - due to hydraulic fracturing,

в) в двух случаях - из-за повышенного давления при обработке призабойной зоны.c) in two cases - due to increased pressure during the treatment of the bottom-hole zone.

г) в одном случае - при опрессовке.d) in one case - during crimping.

Свою роль сыграла внешняя коррозия. Но в случае с нарушениями напротив тульского горизонта есть еще один фактор - внутренняя коррозия. Как показал анализ, это касается как скважин, в которые закачивается сточная вода, так и скважин, в которые закачивается пресная вода. Дело в том, что если эксплуатационный горизонт - бобриковский, а башмак колонны насосно-компрессорных труб находится на 20-30 м выше интервала перфорации, т.е. как раз напротив тульского горизонта, то данный участок обсадной колонны остается незащищенным антикоррозионной жидкостью, закачиваемой в межтрубное пространство. В пресных скважинах при остановке закачки в этот участок попадает пластовая вода, которая может содержать сероводород, кислород, сульфатвосстанавливающие бактерии.External corrosion played a role. But in the case of violations opposite the Tula horizon, there is another factor - internal corrosion. As the analysis showed, this applies both to the wells into which sewage is pumped, and to the wells into which fresh water is pumped. The fact is that if the operational horizon is Bobrikovsky, and the shoe of the tubing string is 20-30 m above the perforation interval, i.e. just opposite the Tula horizon, this section of the casing string remains unprotected with anticorrosive fluid pumped into the annulus. In fresh wells, when injection is stopped, formation water gets into this section, which may contain hydrogen sulfide, oxygen, and sulfate-reducing bacteria.

Суммарное воздействие внешней, внутренней коррозии и повышенных нагрузок на э/к и явилось причиной повышенного числа нарушений обсадной колонны напротив тульского горизонта.The total effect of external, internal corrosion and increased loads on the electric power was the reason for the increased number of casing disturbances opposite the Tula horizon.

Рассмотрим вне связи с горизонтами еще один важный участок обсадной колонны - участок между башмаком колонны насосно-компрессорных труб и интервалом перфорации, а мощность этого участка условно примем 20 м. Получаем, что 10% нарушений приходятся на этот интервал.Outside of the horizons, let us consider another important section of the casing string - the section between the shoe of the tubing string and the perforation interval, and the thickness of this section is conventionally assumed to be 20 m. We find that 10% of violations occur in this interval.

При этом, пересчитав количество порывов по данному интервалу на 20 м, получим: 0,65 порыв на 1 м, т.е. почти в 2 раза больше, чем напротив тульского горизонта.At the same time, counting the number of gusts in this interval by 20 m, we get: 0.65 gust per 1 m, i.e. almost 2 times more than opposite the Tula horizon.

Основной причиной этого, конечно, явилась внутренняя коррозия. По-видимому, увеличенное количество нарушений напротив тульского горизонта объясняется тем, что он расположен как раз в интервале башмак колонны насосно-компрессорных труб - кровля перфорированного пласта. Впрочем, влияние самого пласта с его агрессивной пластовой водой нельзя отбрасывать на последнюю роль - ведь на скважинах, где эксплуатируются девонские пласты, на участке между башмаком колонны насосно-компрессорных труб и интервалом перфорации нарушений практически не было. Из-за отсутствия нарушений в интервале башмак колонны насосно-компрессорных труб - кровля перфорированного пласта на скважинах, где эксплуатируются девонские пласты, все-таки необходимо выделить в отдельный проблемный участок обсадной колонны, на котором было больше всего нарушений: интервал между башмаком колонны насосно-компрессорных труб и кровлей перфорированного пласта на скважинах, где эксплуатационным является бобриковский горизонт. Интервал 20 м-40 м от кровли перфорированного участка также является достаточно проблемным - 0,2 нарушений на один м. Т.е. по причине сочетания внешней и внутренней коррозии участок обсадной колонны напротив тульского горизонта на скважинах, эксплуатирующих угленосный горизонт, полностью является зоной риска нарушений.The main reason for this, of course, was internal corrosion. Apparently, the increased number of violations opposite the Tula horizon is explained by the fact that it is located just in the interval of the shoe of the tubing string — the roof of the perforated formation. However, the influence of the formation itself with its aggressive formation water cannot be cast off in the last role - there were practically no violations in the wells where the Devonian formations are operated between the shoe of the tubing string string and the perforation interval. Due to the absence of violations in the interval of the shoe of the tubing string — the roof of the perforated formation in the wells where the Devonian formations are operated, it is nevertheless necessary to isolate into a separate problematic section of the casing string, which had the most violations: the interval between the shoe of the tubing string compressor pipes and the roof of the perforated formation in wells where the Bobrikovsky horizon is operational. An interval of 20 m-40 m from the roof of the perforated area is also quite problematic - 0.2 violations per m. due to the combination of external and internal corrosion, the casing section opposite the Tula horizon in wells operating the coal-bearing horizon is completely a risk zone for disturbances.

По результатам анализа можно сделать следующие выводы.Based on the results of the analysis, the following conclusions can be drawn.

1. Основными причинами нарушений являются:1. The main causes of violations are:

а) внешняя коррозия, обусловленная действием пластовых вод,a) external corrosion due to the action of formation water,

б) повышенная нагрузка на обсадную колонну, под которой нужно понимать не только повышенное давление закачки, но и повышенное давление при технологических операциях капитального ремонта скважин, а также механические повреждения обсадной колонны при капитальном ремонте скважины,b) increased load on the casing string, by which it is necessary to understand not only increased injection pressure, but also increased pressure during technological operations of overhaul wells, as well as mechanical damage to the casing string during well repair,

в) внутренняя коррозия, возникающая на незащищенных антикоррозийной жидкостью участках эксплуатационной колонны.c) internal corrosion occurring in unprotected sections of the production string exposed to anticorrosive fluid.

2. Повышенное количество порывов отмечается на участке обсадной колонны, который почти всегда остается незащищенным как антикоррозийной защитой, так и пакером, т.е. в интервале башмак колонны насосно-компрессорных труб - кровля перфорированного пласта на скважинах, где эксплуатационным является угленосный горизонт.2. An increased number of gusts is noted in the casing section, which almost always remains unprotected by both corrosion protection and the packer, that is, in the interval of the shoe of the tubing string — the roof of the perforated formation in the wells where the coal-bearing horizon is operational.

3. При технологических операциях капитального ремонта скважин необходимо учитывать риск возникновения нарушения обсадной колонны напротив горизонта, близлежащего к эксплуатационному. Поэтому в некоторых случаях проводить операции с установкой пакера на 5-10 м выше интервала перфорации (обычно они проводятся с установкой пакера на 20 м выше интервала перфорации). При опрессовке обсадной колонны, наоборот, пакер можно устанавливать на 30-50 м выше интервала перфорации, оставляя тульский горизонт ниже пакера. Очень часто опрессовка обсадной колонны проводится совместно с геофизическими исследованиями. Геофизические исследования не могут выявить нарушение обсадной колонны, если оно находится выше уровня воды, поэтому часто дополнительно проводится опрессовка обсадной колонны. Если геофизические исследования показали, что напротив тульского горизонта нарушений нет, то можно установить пакер выше этого горизонта.3. During technological operations of well overhaul, it is necessary to take into account the risk of a casing string disturbance opposite the horizon adjacent to the production one. Therefore, in some cases, carry out operations with the installation of the packer 5-10 m above the perforation interval (usually they are carried out with the installation of the packer 20 m above the perforation interval). When crimping the casing, on the contrary, the packer can be installed 30-50 m above the perforation interval, leaving the Tula horizon below the packer. Very often, casing pressure testing is carried out in conjunction with geophysical surveys. Geophysical surveys cannot detect casing disturbance if it is above the water level, therefore, often casing pressure testing is additionally carried out. If geophysical studies have shown that there are no violations opposite the Tula horizon, then you can install a packer above this horizon.

В этих условиях предлагаются следующие модели.Under these conditions, the following models are offered.

Первая модель (фиг.1): установка пакера 1 при опрессовке обсадной колонны 2 через колонну насосно-компрессорных труб 3 под подошвой тульского горизонта 4 при выполнении обработки призабойной зоны, гидроразрыве пласта на скважинах, где эксплуатационным является угленосный горизонт 5, находящийся над турнейским ярусом 6, и где при этом остается запас 5-10 м до интервала перфорации. При этом вся нагрузка при обработке призабойной зоны, гидроразрыве пласта будет приходиться на эксплуатационный горизонт.The first model (figure 1): installation of the packer 1 when crimping the casing 2 through the string of tubing 3 under the sole of the Tula horizon 4 when performing bottom hole treatment, hydraulic fracturing in wells where the coal-bearing horizon 5 above the Tournaisian layer is operational 6, and where in this case a reserve of 5-10 m remains until the perforation interval. In this case, the entire load during the treatment of the bottom-hole zone, hydraulic fracturing will fall on the operational horizon.

Вторая модель (фиг.2): установка пакера 1 при опрессовке обсадной колонны 2 через колонну насосно-компрессорных труб 3 над кровлей тульского горизонта 4 на скважинах, где эксплуатационным является угленосный горизонт 5, находящийся над турнейским ярусом 6. При этом при опрессовке исключается нагрузка на обсадную колонну 2 напротив тульского горизонта 4, а герметичность этого участка определяется при геофизических исследованиях скважины.The second model (figure 2): installation of the packer 1 when crimping the casing 2 through the string of tubing 3 above the roof of the Tula horizon 4 at the wells where the coal-bearing horizon 5 above the Tournaisian layer 6 is operational. to the casing 2 opposite the Tula horizon 4, and the tightness of this section is determined by geophysical studies of the well.

Третья модель (фиг.3): установка пакера 1 при опрессовке обсадной колонны 2 при спуске колонны насосно-компрессорных труб 3 до верхней границы эксплуатируемого горизонта на скважинах, где эксплуатационным является угленосный горизонт 5, находящийся под тульским горизонтом 4 и над турнейским ярусом 6. При этом закачиваемая коррозионно-агрессивная сточная вода не воздействует на участки обсадной колонны 2, расположенные выше угленосного горизонта 5 и защищенные антикоррозийной жидкостью.The third model (Fig. 3): installation of a packer 1 during pressure testing of the casing string 2 during the descent of the tubing string 3 to the upper boundary of the exploited horizon at the wells, where the exploitation horizon 5 is located below the Tula horizon 4 and above the Tournaisian layer 6. In this case, the injected corrosive wastewater does not affect the sections of the casing 2 located above the carboniferous horizon 5 and protected by an anti-corrosion fluid.

Применение предложенного способа позволит увеличить долговечность обсадной колонны и скважины вцелом.Application of the proposed method will increase the durability of the casing string and the entire well.

Claims (1)

Способ эксплуатации скважины, включающий определение интервала, где проходит граница между плохо сцепленным и хорошо сцепленным с обсадной колонной цементом, выявление интервала внешней коррозии обсадной колонны от агрессивных пластовых вод, выявление интервала внутренней коррозии обсадной колонны, определение интервала возможного порыва обсадной колонны при повышенных нагрузках - при ремонтных работах, опрессовках и при эксплуатации скважины и учет таких интервалов как потенциально возможного источника нарушения обсадной колонны, в особенности таких интервалов, где цемент, хорошо сцепленный с обсадной колонной, ниже цемента, плохо сцепленного с обсадной колонной, при этом ограничивают нагрузки на выявленные интервалы внешней и внутренней коррозии или изолируют эти интервалы от повышенных нагрузок.A method of operating a well, including determining the interval where the boundary between the cement poorly adhered and well adhered to the casing, identifying the external corrosion interval of the casing from aggressive formation water, identifying the internal corrosion interval of the casing, determining the interval of possible rupture of the casing with increased loads - during repair work, pressure tests and during well operation and taking into account such intervals as a potential source of casing failure especially those intervals where cement well adhered to the casing is lower than cement poorly adhered to the casing, while limiting the loads on the identified intervals of external and internal corrosion or isolating these intervals from increased loads.
RU2007133715/03A 2007-09-10 2007-09-10 Method of well operation RU2335624C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007133715/03A RU2335624C1 (en) 2007-09-10 2007-09-10 Method of well operation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007133715/03A RU2335624C1 (en) 2007-09-10 2007-09-10 Method of well operation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2335624C1 true RU2335624C1 (en) 2008-10-10

Family

ID=39927839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007133715/03A RU2335624C1 (en) 2007-09-10 2007-09-10 Method of well operation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2335624C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2527917C1 (en) * 2013-10-25 2014-09-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Well operation intensification method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АМИРОВ А.Д. и др. Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин. - М.: Недра, 1975, с.253-256, 260-264. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2527917C1 (en) * 2013-10-25 2014-09-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Well operation intensification method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7346456B2 (en) Wellbore diagnostic system and method
Trudel et al. Plug and abandonment practices and trends: A British Columbia perspective
King et al. Well integrity for fracturing and re-fracturing: What is needed and why?
Kaiser Rigless well abandonment remediation in the shallow water US Gulf of Mexico
US20210324730A1 (en) Tubing Condition Monitoring
AU2018285940B2 (en) Optimizing waste slurry disposal in fractured injection operations
RU2335624C1 (en) Method of well operation
RU2582606C2 (en) Systems and methods for simulation and actuation of safety barriers
Marbun et al. Lesson learned from the assessment of planned converted CO2 injection well integrity in Indonesia–CCUS project
CN110685642B (en) Method for determining anti-corrosion process of acid gas well
Al-Ashhab et al. Well integrity management system (WIMS)
RU2319001C1 (en) Method for damaged production string section determination in well
Gederaas et al. Precise minimum horizontal stress determination from pump-in/flowback tests with drilling mud
Cramer Multiphase Flow Meter on all Wells—An Operator’s Perspective
Al-Khamis et al. Proactive Casing Leak Detection Methodologies: A Case History
Smith et al. Modeling and Prediction of the Corrosion of Onshore Well Casings
Macuda et al. The technical and technological aspects of commissioning a new intake wells
RU2244823C1 (en) Method for monitoring underground placement of liquid industrial waste in deep water-bearing horizons
US11248439B2 (en) Plugs and related methods of performing completion operations in oil and gas applications
López et al. Solution for the Repair of Holes in Production Tubing Without Rig and Without Wireline Operations
US20210293141A1 (en) Chemical injection system for a resource extraction system
SU1162950A1 (en) Method of monitoring the burying of industrial effluents
Ganiyu et al. Harnessing Value from Mature Offshore Asset: Successes from Recent Acid Stimulation Campaigns in Field X
Abdul-Majid et al. Unique Cost Saving Solution Applied in Tight Gas Field in Sultanate of Oman to Mitigate Corrosion and Well Integrity Damage
Adi et al. Successful Well Integrity Assurance with ESP packer utilization-A Case in South Sumatra On-Shore

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150911