Прогнозирование интервалов разрушения эксплуатационной колонны в условиях пластичных глин Люлинворской, Чеганской и Талицкой свит по комплексу геофизических методов

• Автор: Ковтун, Артем Алексеевич
• Шифр специальности: 25.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 87 с. : ил.

Оглавление
Введение
Цель и задачи работы
Защищаемые положения
Научная новизна
Практическая ценность
Основные результаты
Глава 1. Причины разрушения эксплуатационной колонны и геофизические метода направленные на оценку технического состояния колонны
1.1 Основные виды дефектов обсадных колонн
1.2 Основные признаки некачественного цементирования скважин
1.3 Смешивание бурового и тампонажного растворов в заколонном пространстве
1.4 Неполное вытеснение бурового раствора цементным
1.5 Каналы, трещины и другие дефекты в цементном камне
1.6 Зазоры между цементным камнем, колонной и породой
1.6 Акустический контроль за цементированием скважины
1.7 Стандартный комплекс геофизических методов исследования технического состояния
колонны
1.7.1. Состояние разработки геофизического обеспечения контроля технического состояния подземного оборудования скважин
Глава 2. Комплекс геофизических методов направленных на изучение нарушений и прогнозирование интервалов разрушения эксплуатационной колонны
2.1 Метод М1Т. Определение нарушений внутренней поверхности колонны
2.2 Метод АК-Ц. Оценка качества цементного кольца и выделение потенциальных участков разрушения колонны
Глава 3. Выявление и прогнозирование интервалов нарушения колонны
Заключение
Список литературы

Введение
Добыча нефти и газа является основной промышленной отраслью Российской Федерации. Экспорт нефти и газа составляет более половины бюджета нашей страны. В связи с этим все добывающие компании заинтересованы в как можно более эффективном производстве. Одной из самых больших технических проблем снижающей добычу углеводородов, является разрушение эксплуатационной колонны в интервалах, не предусмотренных перфорацией. Кроме снижения объемов добычи, эта проблема приводит загрязнению окружающей среды производства, а также создает потенциальную опасность для обслуживающего персонала. Все это в свою очередь приводит к снижению прибылей компании.
Исходя из этого, при эксплуатации месторождений, постоянно происходит мониторинг технического состояния эксплуатационной колонны. В случае же серьезных нарушений обсадки, компании вынуждены проводить дорогостоящий капитальный ремонт скважин.
Основные нарушения эксплуатационной колонны на месторождениях Западной Сибири приходятся на участки, не защищенные удлиненным кондуктором в стратиграфических интервалах чеганских, люлинворских и талицких глин.
Актуальность задачи определения интервалов нарушений эксплуатационной колонны крайне велика, причем значение её возрастает из года в год в связи с естественным старением фонда скважин, а следовательно, возрастанием степени коррозии и усталостным фактором обсадных колонн.
Для примера, только на месторождениях компании «Сургутнефтегаз» в
период с 01.01.1996г. по 31.12.2009г. по результатам промысловых исследований были выявлены негерметичности эксплуатационной колонны в интервале люлинворских глин в 147 скважинах, из которых 75 добывающие скважины и 72 - нагнетательная. Наибольшее количество нарушений эксплуатационной колонны по скважинам отмечается на Федоровском (50 скважин), Лянторском (33 скважины), Западно-Сургутском (20 скважин) и Быстринском (9 скважин) месторождениях.
При изучении причин нарушений обсадных колонн в глинистых толщах исследователи пришли к следующим основным выводам. Нарушение целостности эксплуатационных колонн в виде срыва резьбы в муфтовом соединении с последующим смещением является результатом действия дополнительной осевой нагрузки от избыточного внутреннего и наружного давления, изменения температурного режима эксплуатации скважин и пластического течения глин. Следствием этого является деформация (вплоть до нарушения целостности) обсадных колонн соседних скважин. Проявление горизонтальной составляющей горного давления выражается в виде пластической деформации глинистой породы за счет ее ползучести. Для проявления ползучести необходимо, чтобы увлажнение глинистой породы люлинворской свиты было не менее 10%. При исследовании керна поднятого с интервала 518-5 76м люлинворской свиты, была определена открытая пористость (42 - 99%), проницаемость параллельно напластованию (0.1 мкм), плотность (1.27 - 1.47 гсм3), влажность массовая - 32%, объемная - около 20%.
В период с 01.01.1996г. по 31.12.2009г. на месторождениях ОАО «Сургутнефтегаз» исследованиями отмечены термоаномалии в стратиграфических интервалах чеганских и люлинворских глин в 1925 скважинах. Из них большая часть на Лянторском (716 скважин), Федоровском (490 скважин), Быстринском (154 скважины) и Западно-Сургутском (66

отсутствие методики контроля технического состояния колонны не позволяют получить полную и достоверную информацию о техническом состоянии скважин, так как не учитывают требования к видам и точности измерений основных параметров исследований [22].
Таким образом, проанализировав и обобщив всю имеющуюся промысловогеофизическую нормативную и техническую документацию по диагностированию технического состояния скважин, можно сформулировать следующие основные задачи геофизических исследований в данной области:
а) при оценке технического состояния обсадных колонн:
• определение изменения толщины стенок и профиля труб в результате коррозии металла с внутренней и внешней стороны, износа, порывов, деформаций в процессе эксплуатации;
• определение изменений однородности свойств металла и внутреннего строения обсадных труб, связанных с нарушением технологии их изготовления;
• оценка состояния муфтовых соединений (недовороты, нарушение герметичности и т.д.) обсадных труб, элементов их конструкции;
определение факторов, снижающих срок службы обсадных труб (агрессивные среды с внутренней и внешней стороны, боковое горное давление, технологические операции, режимы эксплуатации и др.)
б) при контроле качества изоляции затрубного пространства:
• определение наличия цемента, его распределение в затрубном пространстве и однородность по свойствам;
• определение контактных и объемных дефектов цементного камня на