Способ опрессовки обсадной колонны поинтервальным пакером

 

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей пром-сти и позволяет повысить надежность опрессовки всей обсадной колонны (к) 1 и отдельных ее интервалов за счет определения величины утечек жидкости через системы соединений К 5 меньшего диаметра и систему контактных зон между К 1 и запакерованными в ней уплотнительными элементами (УЭ) над и под исследуемым интервалом (ИИ). Способ включает установку пакера в

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 Е 21 В 33/00

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4093440/22-03 (22) 14.07.86 (46) 15.01 88. Бюл. М 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) А.А.Цыбин, Ю.M.Ìàòâååâ, С.M.Íèêèòèí, В.В.Торопынин и А.В.Савинов . (53) 622.245.13 (088 ° 8) (56) Булатов А.И. Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин.

М.: Недра, 1977, с.228.

Гайворонский А,А., Цыбин А,А.

Крепление скважин и разобщение пластов. M. Недра, 1981, с.146-152.

„„SU„„1366632 А 1 (54) СПОСОБ ОПРЕССОВКИ ОБСАДНОИ КОЛОННЫ ПОИНТЕРВАЛЬНЫМ ПАКЕРОМ (57) Изобретение относится к области нефтегазодобывающей пром-сти и позволяет повысить надежность опрессовки всей обсадной колонны (К) 1 и отдельных ее интервалов за счет определения величины утечек жидкости через системы соединений К 5 меньшего диаметра и систему контактных эон между К 1 и запакерованными в ней уплотнительными элементами (УЭ) над и под исследуемым интервалом (ИИ).

Способ включает установку пакера в

13б6632

ИИ обсадной К 1, закачку жидкости в устанавливают в месте, где ранее быК 5 и регистрацию изменения давления ли установлень ены УЭ 3 4 в п оцессе на устье для определения герметичнос- предварительных двухкратных устаноти К 1. Причем перед установкой УЭ 3, вок пакера. Определяют количество

ИИ е еляют среднее ко- вытекшей при опрессовке жидкости.

4 пакера в . определ личество жидкости, вытекшее через Герметичность всей К 1 определяют по исследуемые резьбовые соединения 2 суммарной разности между количеством при предварительных двухкратных уста- жидкости, закаченной дополнительно новках пакера над и под ИИ дополни- при опрессовке всех ИИ обсадной К

К тельными закачками жидкости в пакер и количеством жидкости, вытекшеи в до восстановления начальных давлений среднем при каждой предварительной опрессовки, При этом УЭ 3, 4 в ИИ двухкратной установке пакера. 3 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам оценки качества строительства скважин.

Целью изобретения является повышение надежности опрессовки всей обсадной колонны и отдельных исследуемых ее интервалов эа счет определения величины утечек жидкости через систему колонн труб меньшего диаметра и контактные зоны между обсадной колонной и запакерованными в ней уплотнительными элементами пакера над и под исследуемым интервалом колонHbI

На фиг. 1 изображена схема опрессовки пакера над интервалом, подлежащим испытанию на герметичность; на фиг.2 - схема опрессовки пакера под интервалом, подлежащим испытанию на герметичность; на фиг. 3 — схема испытания заданного интервала на герметичность.

Способ опрессовки обсадной колонны поинтервальным пакером осуществляется следующим образ ом.

В обсадной колонне 1 необходимо провести испытания на герметичность нескольких реэьбовых соединений 2, в которой одним из геофизических методов установлена утечка опрессовочной жидкости. Испытания проводят пакером типа ПРС для ремонта скважин, расстояния 1, между двумя уплотнительными элементами 3 и 4 которого подбираются при его сборке размером

1 — т- — 21„ где 1 - длина са1 о мого короткого интервала между резьбовыми соединениями, подлежащими испытанию 1 - длина контактной зоЭ

5 ны между запакерованным уплотнительным элементом пакера в обсадной колонне. Пакер опускают в обсадную ко лонну на насосно-компрессорных тру1 бах 5 (НКТ), Испытания проводят при

10 опрессовке резьбовых соединений сверху вниз. Перед опрессовкой первого испытываемого резьбового соединения

2 пакер устанавливают непосредственно над ним s герметичном интервале

1 . обсадной колонны, причем нижний уплотнительный элемент пакера размещают в зоне, отстоящей от середины резьбового соединения на расстоянии, 20 равном

1о

2 (фиг. 1). Закачкой жидкости в НКТ запакеровывают уплотнительные элементы 3 и 4 пакера в колонне

1 и опрессовывают систему НКТ вЂ” пакер давлением Р,„. Через 30 мин, ес25 ли отмечено по манометру снижение давления в НКТ, восстанавливают первоначальное давление опрессовки закачкой жидкости через счетчик объема жидкости как можно за менее короткий

З0 срок времени, например эа 30 с.Объем дополнительно закаченной жидкости

ЬЧ р, обязательно регистрируется ° (i)

Сбрасывают избыточное давление в

НК1, и пакер устанавливают под резьбовое соединение 2, причем верхний уплотнительный элемент 4 размещают в зоне, отстоящей от середины резьбового соединения на расстоянии, рав1366632

1-о ном, (фиг.2). Вторично опрессовывают систему НКТ вЂ” пакер давлением (О

Ро«р. H аналогично определяют дЧ о< ° (<) (г)

По значениям дV, и (< V onpe(cpe4) деляют Д V« . Сбрасывают давление, и пакер устанавливают для испытания реэьбового соединения 2. Уплотнительные элементы 3 и 4 пакера размещают в зонах, отстоящих на расстоянии, 1о равном 2 от середины резьбового соединения 2 (фиг. 3) . Закачкой жидкости в НКТ опрессовывают резьбовое соединение 2 давлением P „ . Через

30 мин отмечают снижение давления и восстанавливают первоначальное давле-. ние опрессовки закачкой жидкости за тот же период времени (30 с) как и при опрессовках пакера. Объем дополнительно эакаченной жидкости дЧ, регистрируют. По разности объемов (сре4) жидкости 4Ч, и д Ч « устанавли- 26 вают объем, вытекшее через первое исследуемое резьбовое соединение: дЧ<)., Аналогично устанавливают объемы, вытекающие через второе и все осталь- 30 ные резьбовые соединения.

Если dV< 21 л/30 мин, dV (21 л/30 мин и т.д,, каждое из исследуемых резьбовых соединений герметичны, так как в сутки утечка через каждое из них составит менее

1 м жидкости, таким образом определяют герметична ли в целом обсадная колонна по суммарному объему жидкось ти 2. дЧ;, вытекшему через все

<с1 реэьбовые соединения с малыми утечками жидкости.

Пример. Скважина глубиной

3000 м обсажена колонной диаметром

168 мм, объем которой равен 51,6 м

Перед сдачей скважины в эксплуатацию газлифтным способом колонну опрессовали на воде давлением 15,0 M1Ia, которое в течение 30 мин снижается до !

4 6 МПа, т.е. колонна должна быть признана герметичной в соответствии с известным способом опрессовки,Учитывая повышенную требовательность к герметичности обсадных колонн в скважинах, эксплуатирующихся гаэлифтным способом, были проведены геофизические исследования, например методом шумометрии, в результате которых установлено, что в интервалах

2500 м и в интервале

1930-1890 м имеют место утечки жидкости через резьбовые соединения.

Резьбовые соединения обсадных труб в данных интервалах L и L расположены через каждые 10 м. При сборке поинтервального пакера, например, ПРС с уплотнительными элементами,длина контатной эоны которых при запакеровке в обсадной колонне составляет

0,5 м, расстояние между ними подбирают равным

1 =- — -1х05=40м.

9 1

Пакер опускают в скважину на НКТ диаметром 73 мм и устанавливают над первым резьбовым соединением, подлежащим исследованию на глубине .

1880 м. При опрессовке пакера его уплотнительные элементы расположены в зонах на глубине 1973,0; 1973,5 и 1977,5-1978,0 м. Давление опрессовки равно 15,0 ИПа, время - 30 мин.

Через 30 мин после снижения давления опрессовки дополнительной за(< j качкой воды в объеме дЧ о, = 6 л восстанавливают первоначальное давление опрессовки эа 30 с, Сбрасывают давление в НКТ и устанавливают пакер под резьбовым соединением так, t чтобы уплотнительные элементы распо- . лагались в зонах на глубине 1982,0—

1 982,5 и 1986,5-1987,0 м, При повторной опрессовке пакера определяют количество дополнительно эакаченной (z) воды в объеме д Ч « = 10 л и нахо(среМ дят дЧ « = 8 л. Сбрасывают давление в НКТ и устанавливают пакер в интервале резьбового соединения так, чтобы уплотнительные элементы располагались в зонах на глубине

1977,5-1978,0 и 1982,0-1982,5 м.При исследовании резьбового соединения определяют количество дополнительно эакаченной жидкости дЧ, = 25 л за

30 с до восстановления первоначального давления опрессовки, равного

15,0 МПа, и устанавливают величину объема жидкости, вытеКшей через резьбовое соединение за 30 мин его onрессовки. аЧ, = 25 — 8 = 17 (л) °

Аналогично устанавливают величины объемов жидкости, вытекшие через все

1366632 е

1930» 2500, 2510 ° 25201 2530, 2540

2550 м, Ч = 2 л йЧ7 = 3 л йЧ„, = 10 л

3 л

dV

12 л

6Vgg = 2 л дЧ87 = 1 л

aV

2 л

hV> = Ол

hV

3 л 1аким образом, в результате при- 15 менения более совершенного чувствительного способа испытания обсадной колонны на герметичность установлено, что иэ двенадцати резьбовых соединений наибольшее количество жидкости — 20

39 л вытекло за 30 мин через три резьбовых соединения на глубинах:

1880, 1930 и 2540 м. Эти резьбовые соединения необходимо отремонтиро вать, например, стальными гофрированными пластырями с помощью устройства типа "ДОРН". Остальные девять . резьбовых соединений в сумме пропускают за 30 мин всего 18 л опрессовочной жидкости, т.е. меньше, чем 21 л — 30 нижний предел, при котором обсадная колонна считается негерметичной.Поэтому после ремонта укаэанных трех реэьбовых соединений обсадной колонны скважина может быть сдана в эксп5 луатацию газлифтным способом.

Качество ремонта обсадной колонны в установленных интервалах определяется аналогично предложенным способом опрессовки обсадной колонны 40 поинтервальным пакером, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ опрессовки обсадной колон- 45 ны поинтервальным пакером, спускаемым в нее на колонне труб меньшего диаметра, включающий его установку в исследуемом интервале обсадной колонны, закачку жидкости в колонну 50 меньшего диаметра и регистрацию изменения давления на устье скважины для

I остальные резьбовые соединения на глубинах 1890, 1900, 1910, 1920, определения герметичности обсадной колонны, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности опрессовки всей обсадной колонны и отдельных ее интервалов эа счет определения величины утечек жидкости через системы соединений колонны меньшего диаметра и систему контактных зон между обсадной колонной и эапакерованными в ней уплотнительны,ми элементами над и под исследуемым интервалом, перед установкой уплотнительных элементов пакера в исследуемом интервале определяют среднее количество жидкости, вытекшее через указанные системы при предварительных двухкратных установках пакера над и под исследуемыми интервалами дополнительными закачками жидкости в пакер до .восстановления первоначальных давлений опрессовки, уплотнительные элементы пакера в исследуемых интервалах обсадной колонны устанавливают в месте, где ранее были установлены нижний и верхний уплотнительные элементы в процессе предварительных двухкратных установок пакера, и определяют количество жидкости, вытекшей при опрессовке, причем герметичность всей обсадной. колонны определяют по суммарной разности между количеством жидкости, закаченным дополнительно при опрессовке всех исследуемых интервалов обсадной колонны, и количеством жидкости, вытекшей в среднем при каждой предварительной двухкратной установке пакера.

1366632

Составитель В,Родина

Редактор Н.Слободяник Техред Л.Сердюкова

Корректор С.Шекмар

Заказ 6795/29 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная, 4