Robototehnika-info.ru

Робототехника Инфо
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности; Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности

Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности "Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности"

1557. Если по решению пользователя недр производится отворот незацементированной части эксплуатационной колонны, то устанавливается цементный мост высотой не менее 50 м над головой оставшейся части колонны. Оставшаяся часть скважины заполняется незамерзающей нейтральной жидкостью. При отсутствии цементного камня за эксплуатационной колонной ниже башмака кондуктора или технической колонны, если в этот промежуток попадают пласты-коллекторы, содержащие минерализованную воду или углеводороды, то производятся перфорация колонны и цементирование под давлением, в колонне устанавливается цементный мост в интервале на 20 м ниже и выше интервала перфорации с последующей опрессовкой, проведением исследований по определению высоты подъема цемента и его затвердения.

1558. При ликвидации скважин с нарушенной колонной из-за аварии или коррозии эксплуатационной колонны вследствие длительных сроков эксплуатации проводятся исследования по определению наличия и качества цементного камня за колонной, цементирование в интервалах его отсутствия и установка цементного моста в интервале на 20 м выше и ниже части колонны, подверженной коррозии или нарушениям из-за аварии, с последующим испытанием оставшейся части колонны и моста снижением уровня или заменой на жидкость меньшей плотности. Верхняя часть ствола заполняется нейтральной незамерзающей жидкостью.

1559. Ликвидация скважин со смятой или смещенной эксплуатационной колонной производится путем установки цементных мостов в интервалах перфорации, смещения и смятия колонн на 20 м ниже и на 50 м выше последнего интервала перфорации, смещения или смятия колонн. Предыдущие интервалы перфорации перекрываются цементными мостами с перекрытием на 20 м выше и ниже. Ствол скважины между мостами и выше заполняется нейтральной жидкостью, верхняя часть ствола заполняется нейтральной незамерзающей жидкостью.

1560. При нахождении скважины на территории подземного газового хранилища допускается (в целях контроля за межколонными пространствами) оборудование устья ликвидированных скважин без установки тумбы по схеме, разработанной пользователем недр или его представителем.

1561. По скважинам, вскрывшим малодебитные, низконапорные пласты с коэффициентом аномалии давления менее 1,1, допускается принимать консервационные цементные мосты в качестве ликвидационных при условии, что мост перекрывает весь интервал перфорации и не менее чем на 50 м выше его. Испытания моста проводят снижением уровня скважины или заменой на жидкость меньшей плотности. Ствол скважины выше моста заполняется нейтральной жидкостью, верхняя часть кондуктора заполняется нейтральной незамерзающей жидкостью.

1562. При ликвидации скважины с аварийным оборудованием в стволе скважины необходимо произвести установку цементного моста под давлением в интервалах перфорации и с перекрытием головы оставшегося инструмента на 20 м. После ОЗЦ следует определить разгрузкой бурильного инструмента или НКТ верхний уровень цементного моста.

1563. Устье скважины необходимо оборудовать заглушкой (или глухим фланцем с вваренным патрубком и вентилем), установленной на кондукторе (технической колонне).

1564. После установки верхнего моста производится опрессовка межколонного пространства давлением 5 МПа.

1565. Над кровлей верхнего пласта с минерализованной водой (если он не перекрыт кондуктором) устанавливается цементный мост высотой 50 м.

1566. При ликвидации скважин в результате аварии с внутрискважинным оборудованием (категория III-а) и невозможности его извлечения необходимо произвести торпедирование или отворот неприхваченной части инструмента.

При нахождении верхней части оставшегося в скважине оборудования ниже башмака кондуктора необходимо произвести установку цементного моста под давлением с перекрытием головы оставшегося инструмента на 50 м. После ОЗЦ следует определить разгрузкой бурильного инструмента или НКТ верхний уровень цементного моста. В башмаке кондуктора необходимо также установить цементный мост высотой 50 м и проверить его наличие разгрузкой бурильного инструмента или НКТ и опрессовкой. Дальнейшие работы проводятся в соответствии с требованиями настоящих Правил.

При аварии с внутрискважинным оборудованием, когда его верхняя часть осталась в интервале ствола, перекрытого кондуктором, необходимо произвести его торпедирование или отворот на уровне башмака колонны и цементирование под давлением с установкой цементного моста на уровне не менее 100 м над башмаком кондуктора.

Добыча нефти и газа

нефть, газ, добыча нефти, бурение, переработка нефти

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ УСТАНОВКИ ЦЕМЕНТНЫХ МОСТОВ

Одна из серьезных разновидностей технологии процесса цементиро­вания — установка цементных мостов различного назначения. Повышение качества цементных мостов и эффективности их работы — неотъемлемая часть совершенствования процессов бурения, заканчивания и эксплуатации скважин. Качеством мостов, их долговечностью определяется также на­дежность охраны недр и окружающей среды. Вместе с тем промысловые данные свидетельствуют, что часто отмечаются случаи установки низко­прочных и негерметичных мостов, преждевременного схватывания це­ментного раствора, прихвата колонны труб и т.д. Эти осложнения обуслов­лены не только и не столько свойствами применяемых тампонажных мате­риалов, сколько спецификой самих работ при установке мостов.

Читайте так же:
Разгрузка цемента с помощью компрессора

В глубоких высокотемпературных скважинах при проведении указан­ных работ довольно часто происходят аварии, связанные с интенсивным

загустеванием и схватыванием смеси глинистого и цементного растворов. В некоторых случаях мосты оказываются негерметичными или недостаточ­но прочными. Например, только 40 — 50 % мостов, устанавливаемых в глу­боких скважинах Северного Кавказа, являются удачными.

Успешная установка мостов зависит от многих природных и техниче­ских факторов, обусловливающих особенности формирования цементного камня, а также контакт и «сцепление» его с горными породами и металлом труб. Поэтому оценка несущей способности моста как инженерного со­оружения и изучение условий, существующих в скважине, являются обя­зательными при проведении этих работ.

Несмотря на то, что из всех видов операций, связанных с цементиро­ванием скважин, наибольшее число случаев с неудачным или безрезуль­татным исходом приходится на установки мостов, этот вопрос еще недос­таточно освещен в литературе.

Цель установки мостов — получение устойчивого водогазонефтене-проницаемого стакана цементного камня определенной прочности для пе­рехода на вышележащий горизонт, забуривания нового ствола, укрепления неустойчивой и кавернозной части ствола скважины, опробования гори­зонта с помощью испытателя пластов, капитального ремонта и консервации или ликвидации скважин.

По характеру действующих нагрузок можно выделить две категории мостов: испытывающих давление жидкости или газа и испытывающих на­грузку от веса инструмента во время забуривания второго ствола, приме­нения испытателя пластов или в других случаях.

Мосты, относящиеся ко второй категории, должны, помимо газоводо­непроницаемости, обладать весьма высокой механической прочностью.

Анализ промысловых данных показывает, что давления на мосты могут составлять до 85 МПа, осевые нагрузки — до 2100 кН и возникают напря­жения сдвига на 1 м длины моста до 30 МПа. Такие значительные нагрузки возникают при опробовании скважин с помощью испытателей пластов и других видах работ.

Несущая способность цементных мостов в значительной мере зависит от их высоты, наличия (или отсутствия) и состояния глинистой корки или остатков бурового раствора на колонне. При удалении рыхлой части гли­нистой корки напряжение сдвига составляет 0,15 — 0,2 МПа. В этом случае даже при возникновении максимальных нагрузок достаточна высота моста 18 — 25 м. Наличие же на стенках колонны слоя бурового (глинистого) рас­твора толщиной 1—2 мм приводит к уменьшению напряжения сдвига и к увеличению необходимой высоты до 180 — 250 м. В связи с этим высоту моста Нм следует рассчитывать по формуле

где Ом — осевая нагрузка на мост, обусловливаемая перепадом давления; Dc — диаметр скважины; [хм] — удельная несущая способность моста, ве­личина которой определяется как адгезионными свойствами тампонажного материала, так и способом установки моста; Но — глубина установки ниж­ней части моста.

Герметичность моста также зависит от его высоты и состояния по­верхности контакта, так как давление, при котором происходит прорыв во­ды, прямо пропорционально длине и обратно пропорционально толщине

корки. При наличии между обсадной колонной и цементным камнем гли­нистой корки с напряжением сдвига 6,8 — 4,6 МПа, толщиной 3—12 мм гра­диент давления прорыва воды составляет соответственно 1,8 — 0,6 МПа на 1 м. При отсутствии корки прорыв воды происходит при градиенте давле­ния более 7,0 МПа на 1 м.

Следовательно, герметичность моста в значительной мере зависит также от условий и способа его установки. В связи с этим высоту цемент­ного моста следует определять и из выражения

где рм — максимальная величина перепада давлений, действующего на мост при его эксплуатации; [Ар] — допустимый градиент давления прорыва флюида по зоне контакта моста со стенкой скважины; эту величину опре­деляют в основном в зависимости от способа установки моста, применяе­мых тампонажных материалов.

Из значений высоты цементных мостов, определенных по формулам (14.20 и 14.21), выбирают большее. Ориентировочные значения [хм], [Ар] при установке мостов через заливочную колонну с применением раствора из портландцемента в зависимости от технологии установки приведены в òàáë. 14.4.

Читайте так же:
Смесь цемента м500 с водой

Установка мостов производится по балансовому методу, сущность ко­торого состоит в следующем. Спускают до забоя заливочные трубы и про­мывают скважину до выравнивания параметров бурового раствора, затем затворяют и продавливают в трубы цементный раствор. Необходимым ус­ловием при этом является обязательное соответствие плотности продавоч-ного раствора плотности бурового раствора, благодаря чему происходит уравновешивание цементного раствора в трубах и кольцевом пространстве. После продавки трубы поднимают до определенной отметки, а избыточный цементный раствор вымывают обратной промывкой.

Постановление Госгортехнадзора РФ № 22 от 22.05.2002 «Инструкция о порядке ликвидации, консервации скважин и оборудования их устьев и стволов. РД 08-492-02»

Постановление Госгортехнадзора РФ от 22.05.2002 N 22
"Об утверждении нормативного правового акта"
(вместе с "Инструкцией о порядке ликвидации, консервации скважин и оборудования их устьев и стволов")

Начальник
Госгортехнадзора России
В.М.КУЛЬЕЧЕВ

ИНСТРУКЦИЯ О ПОРЯДКЕ ЛИКВИДАЦИИ, КОНСЕРВАЦИИ СКВАЖИН И ОБОРУДОВАНИЯ ИХ УСТЬЕВ И СТВОЛОВ (РД 08-492-02)

I. Общие положения

II. Порядок ликвидации скважин

2.1. Категории скважин, подлежащих ликвидации

2.2. Оборудование устьев и стволов нефтяных, газовых и других скважин при их ликвидации

2.2.1. Общие положения

2.2.1.1. Все работы по ликвидации скважин должны проводиться в соответствии с требованиями действующей нормативно-технической базы и индивидуальным планом изоляционно-ликвидационных работ по каждой скважине, разработанным в соответствии с проектом на ликвидацию скважин для данной площади или месторождения с учетом требований настоящей Инструкции.
2.2.1.2. Изоляционно-ликвидационные работы в скважинах, строящихся, эксплуатирующихся на месторождениях, залежах и подземных хранилищах, в продукции которых содержатся агрессивные и токсичные компоненты в концентрациях, представляющих опасность для жизни и здоровья людей, должны проводиться в соответствии с требованиями нормативно-технической документации и по проектам, разработанным и согласованным в порядке, предусмотренном настоящей Инструкцией, с учетом действующих санитарных норм и правил.
2.2.1.3. Конкретный план действий по ликвидации скважин в процессе строительства и скважин, законченных строительством на континентальном шельфе, разрабатывается пользователями недр с учетом местных условий, требований настоящей Инструкции и других нормативных документов и согласовывается с территориальным органом Госгортехнадзора России.
2.2.1.4. Осложнения и аварии, возникшие в процессе проведения изоляционно-ликвидационных работ или в процессе исследования технического состояния скважин, ликвидируются по дополнительным к проектной документации к ликвидации планам, согласованным с региональными органами Госгортехнадзора России.
2.2.1.5. Ликвидация скважин с межколонным давлением, заколонными перетоками, грифонами допускается только после их устранения по согласованному с территориальным органом Госгортехнадзора России плану (п. 2.2.1.1 настоящей Инструкции) с оформлением акта на проведенные работы и результаты исследований по проверке надежности выполненных работ и вывода постоянно действующей комиссии о непригодности скважины к ее дальнейшей безопасной эксплуатации.

2.2.2. Ликвидация скважин без эксплуатационной колонны

2.2.2.1. Ликвидация скважины без эксплуатационной колонны в зависимости от горно-геологических условий вскрытого разреза производится путем установки цементных мостов в интервалах залегания высоконапорных минерализованных вод (Ка = 1,1 и выше) и слабопродуктивных, не имеющих промышленного значения, залежей углеводородов.
Высота цементного моста должна быть на 20 м ниже подошвы и на столько же выше кровли каждого такого горизонта.
2.2.2.2. Над кровлей верхнего пласта с минерализованной водой, а также на границе залегания пластов с пресными и минерализованными водами (если они не перекрыты технической колонной) устанавливается цементный мост высотой 50 м.
2.2.2.3. В башмаке последней технической колонны устанавливается цементный мост с перекрытием башмака колонны не менее чем на 50 м.
2.2.2.4. Наличие мостов проверяется разгрузкой бурильного инструмента или насосно-компрессорных труб с усилием, не превышающим предельно допустимую удельную нагрузку на цементный камень. Установленный в башмаке последней технической колонны цементный мост, кроме того, испытывается методом гидравлической опрессовки.
Результаты работ оформляются соответствующими актами.
2.2.2.5. Извлечение верхней части технической колонны с незацементированным затрубным пространством допускается при отсутствии в разрезе напорных и углеводородосодержащих горизонтов.
В этом случае в оставшейся части технической колонны устанавливается цементный мост высотой на 50 м выше и 20 м ниже места извлечения колонны.
Оставшаяся часть технической колонны заполняется нейтральной жидкостью, кондуктор-нейтральной незамерзающей жидкостью.
2.2.2.6. При ликвидации скважин в результате аварии с бурильным инструментом (категория III-a) в необсаженной части ствола и невозможности его извлечения необходимо произвести торпедирование или отворот неприхваченной части инструмента.
При нахождении верхней части оставшегося в скважине инструмента ниже башмака технической колонны необходимо произвести установку цементного моста под давлением с перекрытием головы оставшегося инструмента на 50 м. После ожидания затвердения цемента следует определить разгрузкой бурильного инструмента или насосно-компрессорных труб верхний уровень цементного моста. В башмаке технической колонны необходимо также установить цементный мост высотой 50 м и проверить его наличие разгрузкой бурильного инструмента или насосно-компрессорных труб и опрессовкой. Дальнейшие работы проводятся в соответствии с требованиями пп. 2.2.2.2 — 2.2.2.5 настоящей Инструкции.
2.2.2.7. При аварии с бурильным инструментом, когда его верхняя часть осталась в интервале ствола, перекрытого технической колонной, необходимо произвести его торпедирование или отворот на уровне башмака колонны и цементирование под давлением с установкой цементного моста на уровне не менее 100 м над башмаком технической колонны. Дальнейшее оборудование ствола производить аналогично пп. 2.2.2.4, 2.2.2.5 настоящей Инструкции.
Устье скважины необходимо оборудовать заглушкой (или глухим фланцем с вваренным патрубком и вентилем), установленной на кондукторе (технической колонне).
2.2.2.8. На устье скважины устанавливается бетонная тумба размером 1 х 1 х 1 м с репером высотой не менее 0,5 м и металлической таблицей (именуемой далее по тексту "таблицей"), на которой электросваркой указывается номер скважины, месторождение (площадь), предприятие — пользователь недр, дата ее ликвидации.
2.2.2.9. При расположении скважины на землях, используемых для сельскохозяйственных целей, устья скважины углубляются не менее чем на 2 м от поверхности, оборудуются заглушкой, установленной на кондукторе (технической колонне), и таблицей с указанием номера скважины, месторождения (площади), предприятия — пользователя недр и даты ее ликвидации.
Заглушка покрывается материалом, предотвращающим ее коррозию, и устье скважины засыпается землей.
Выкопировка плана местности с указанием местоположения устья ликвидированной скважины передается землепользователю, о чем делается соответствующая отметка в деле скважины и акте на рекультивацию земельного участка.
2.2.2.10. По скважинам, ликвидированным по III категории, а также скважинам всех категорий, пробуренным в пределах внешнего контура нефтегазоносности и максимального размера искусственной залежи газохранилища, цементные мосты устанавливаются в интервале и на 20 м ниже и выше мощности всех продуктивных горизонтов, продуктивность которых установлена в процессе строительства скважин, разработки месторождения, эксплуатации хранилища.

Читайте так же:
Рейтинг компании по цементу

2.2.3. Оборудование устьев и стволов при ликвидации скважин со спущенной эксплуатационной колонной

2.2.3.1. Оборудование стволов при ликвидации скважин со спущенной эксплуатационной колонной производится следующим образом.
При подъеме цемента за эксплуатационной колонной выше башмака предыдущей колонны (технической колонны или кондуктора) устанавливаются цементные мосты против всех интервалов перфорации, интервалов негерметичности, установки муфт ступенчатого цементирования, в местах стыковки при секционном спуске эксплуатационной и технической колонн, интервале башмака кондуктора (технической колонны). Если по решению пользователя недр производится отворот незацементированной части эксплуатационной колонны, то устанавливается цементный мост высотой не менее 50 м на "голове" оставшейся части колонны. Оставшаяся часть скважины заполняется незамерзающей нейтральной жидкостью.
При отсутствии цементного камня за эксплуатационной колонной ниже башмака кондуктора или технической колонны, если в этот промежуток попадают пласты-коллекторы, содержащие минерализованную воду или углеводороды, то производится перфорация колонны и цементирование под давлением с установкой цементного моста в колонне, перекрывающего указанный интервал, и на 20 м ниже и выше с последующей опрессовкой, проведением исследований по определению высоты подъема цемента и качества схватывания.
2.2.3.2. При ликвидации скважин с нарушенной колонной из-за аварии или корродирования эксплуатационной колонны вследствие длительных сроков эксплуатации проводятся исследования по определению наличия и качества цемента за колонной, цементирование в интервалах его отсутствия по п. 2.2.3.1 и установка цементного моста в колонне с перекрытием всей прокорродировавшей части колонны и на 20 м выше и ниже этого интервала, с последующей опрессовкой оставшейся части колонны.
2.2.3.3. Ликвидация скважин со смятой эксплуатационной колонной производится путем установки цементных мостов в интервалах перфорации и смятия колонн и на 20 м ниже и на 100 м выше этих интервалов перфорации и смятия колонн.
2.2.3.4. Устья ликвидируемых скважин со спущенной эксплуатационной колонной оборудуются в соответствии с пп. 2.2.2.8 и 2.2.2.9 настоящей Инструкции.
2.2.3.5. При нахождении скважины на территории подземного газового хранилища допускается (с целью контроля за межколонными пространствами) оборудование устья без установки тумбы по схеме, согласованной с территориальными органами Госгортехнадзора России.
2.2.3.6. По скважинам, вскрывшим малодебитные, низконапорные пласты (Ка <= 1,1), допускается принимать консервационные цементные мосты в качестве ликвидационных при условии, что мост перекрывает верхние отверстия перфорации не менее чем на 50 м.

Читайте так же:
Раствор готовый кладочный цементный марка 50 показатели

2.3. Порядок оформления документов на ликвидацию скважины

III. Порядок консервации скважин

3.1. Общие положения

3.2. Консервация скважин в процессе строительства

3.2.1. Консервация скважин в процессе строительства производится в случаях:
3.2.1.1. консервации части ствола скважин, защищенного обсадной колонной, при сезонном характере работ — на срок до продолжения строительства;
3.2.1.2. разрушения подъездных путей в результате стихийных бедствий — на срок, необходимый для их восстановления;
3.2.1.3. несоответствия фактических геолого-технических условий проектным — на срок до уточнения проектных показателей и составления нового технического проекта строительства скважин;
3.2.1.4. при строительстве скважин кустовым способом — в соответствии с действующими правилами строительства на кустах нефтяных и газовых скважин.

3.2.2. Порядок проведения работ по консервации скважин

3.2.2.1. Для консервации скважин с открытым стволом необходимо:
а) спустить бурильный инструмент с "воронкой" до забоя скважины, промыть скважину и довести параметры бурового раствора до значений, регламентированных проектом на строительство скважины;
б) поднять бурильные трубы в башмак последней обсадной колонны, верхнюю часть колонны заполнить незамерзающей жидкостью;
в) загерметизировать трубное и затрубное пространство скважины;
г) провести консервацию бурового оборудования в соответствии с требованиями нормативно-технической документации, действующей в области промышленной безопасности;
д) на устье скважины укрепить металлическую табличку с указанием номера скважины, времени начала и окончания консервации скважины и организации-владельца.
3.2.2.2. Для консервации скважины со спущенной (неперфорированной) колонной необходимо:
а) спустить в скважину бурильный инструмент или колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) до глубины искусственного забоя;
б) обработать буровой раствор с доведением его параметров в соответствии с проектом на строительство скважины, добавить ингибитор коррозии;
в) приподнять колонну труб на 50 м от забоя, верхнюю часть скважины заполнить незамерзающей жидкостью;
г) дальнейшие работы проводить согласно пп. 3.2.2.1 в, г, д настоящей Инструкции.

3.3. Консервация скважин, законченных строительством

3.4. Консервация скважины в процессе эксплуатации

3.5. Порядок оформления документов на консервацию скважины

IV. Дополнительные требования к ликвидации и консервации скважин на месторождениях с высоким содержанием сероводорода

4.1. При ликвидации скважин (с эксплуатационной колонной или без нее) продуктивный пласт должен перекрываться цементным мостом по всей его мощности и на 100 м выше кровли.
Если эксплуатационная колонна в ликвидированную скважину не спущена, то в башмаке последней промежуточной колонны дополнительно должен устанавливаться цементный мост высотой не менее 100 м.
4.2. При наличии стыковочных устройств в последней спущенной в скважину колонне (эксплуатационной или промежуточной) в интервале стыковки секций должен быть установлен цементный мост на 50 м ниже и выше места стыковки.
4.3. Перед каждой установкой цементного моста скважина должна быть заполнена обработанным нейтрализатором — буровым раствором плотностью, соответствующей плотности раствора при вскрытии сероводородосодержащего пласта.
4.4. Тампонажный материал, используемый для установки мостов, должен быть коррозионностойким и соответствовать требованиям, предусмотренным рабочим проектом на строительство скважины для цементирования обсадных колонн в интервалах пласта, содержащего сероводород.
4.5. По окончании ликвидационных работ устье скважины должно оборудоваться колонной головкой и задвижкой высокого давления в коррозионностойком исполнении, а также отводами для контроля давлений в трубном и межколонном пространствах. Вокруг устья скважины оборудуется площадка размером 2 х 2 м с ограждением. На ограждении устанавливается металлическая табличка, на которой обозначается номер скважины, наименование месторождения, пользователь недр, дата окончания бурения, а также надпись: "Опасно, сероводород!".
4.6. После проведения ликвидационных работ через месяц, 6 месяцев и далее, с периодичностью не реже одного раза в год, должен проводиться контроль давлений в трубном и межколонном пространствах, а также контроль воздуха вокруг устья скважины и в близлежащих низинах на содержание сероводорода. Результаты замеров оформляются соответствующими актами.
4.7. При появлении давления на устье скважины должны проводиться дополнительные изоляционные работы по специальному плану, согласованному с территориальным органом Госгортехнадзора России, проектной организацией и утвержденному пользователем недр.
4.8. При консервации скважина заполняется раствором, обработанным нейтрализатором. Над интервалом перфорации должен быть установлен цементный мост высотой не менее 100 м. Лифтовая колонна должна быть приподнята над цементным мостом не менее чем на 50 м или извлечена из скважины. После установки цементного моста трубное и затрубное пространства скважины должны быть заполнены раствором, обработанным нейтрализатором.
4.9. Штурвалы задвижек арматуры консервируемой скважины должны быть сняты, крайние фланцы задвижек оборудованы заглушками, манометры сняты и патрубки загерметизированы.
4.10. Устье законсервированной скважины должно быть ограждено, на ограждении установлена металлическая табличка в соответствии с требованиями п. 4.5.

Читайте так же:
Рассчитать количество цемента кирпич

Foam Cementing in the Volga-Ural Region: Case Study

Fomenkov, Aleksey , Pinigin, Ilya , Zyryanov, Viktor , and Artem Fedyanin. «Foam Cementing in the Volga-Ural Region: Case Study.» Paper presented at the SPE Russian Petroleum Technology Conference, Moscow, Russia, October 2018. doi: https://doi.org/10.2118/191507-18RPTC-MS

Download citation file:

Summary

Most wells drilled in 2015–2017 in the Volga-Ural Region of Russia experienced serious downhole problems related to mud losses, which account for a substantial share in total non-productive time (NPT). With conventional methods such as cement plugs, etc. used to solve the lost circulation problem, it takes on average 4 to 6 days per well, or 6 to 10% of the total rig time. In some cases, however, the losses are so heavy that there is no mud return to surface at all, and it may take up to 30 days (about 50% of the rig time) to stop these disastrous losses. Besides, there may be several thief zones at different depths with different loss initiation points. Conventional methods of lost circulation control generally fail.

In many cases, conventional cement plugs used to stop mud losses are inadequate to meet such challenges. This paper describes the application of special cryogenic equipment and chemicals to offer oil and gas well operators an alternative solution based on foaming base cement slurries, spacers, and drill muds with inert gas (usually nitrogen) over a wide range of densities.

When cementing is used for controlling lost circulation, computer-based simulation is essential to determine hydraulic model parameters. A new proprietary cement service performs high-precision foam cement calculations based on actual well data. The key is to select the correct concentration of nitrogen in foam water spacer and foamed cement to reduce hydrostatic pressure below the point at which losses are initiated in a weak horizon (formation). This special foam cementing equipment is capable of controlling nitrogen concentration automatically and injecting nitrogen into base cement with the foamer to maintain the design density of foamed cement. Cement and service water are foamed under high pressure on the surface in a high-pressure pipeline loop system. Automatic foaming means that three main units are simultaneously in operation: a cementing unit, an N2 unit, and an automatic chemical injection skid. Foamed cement is pumped under pressure to drilling tools. Similarly, service water is foamed to produce foam water spacer with a density of 0.3 g/cm 3 to 0.9 g/cm 3 , which is injected into the well before foamed cement. Foam water spacer is injected first in the thief zone followed by foamed cement. The high-viscosity foam water spacer prevents foamed cement from being washed away by formation fluid and reduces the flow of formation water in the thief zone. As a result, the linear velocity of foamed cement in the lost circulation horizon is reduced, which makes it possible for the cement to achieve the required consistency and isolate the weak formation in the near-wellbore area. Foam water spacer injected into the well lowers hydrostatic pressure and raises the static level of fluid in the well to the wellhead to help ensure returns to surface.

The new technology has proved to be the most efficient among other solutions used to mitigate or eliminate mud losses during well drilling in the Volga-Ural region. Foam cementing has reduced the time required to address loss-related problems to two days. This paper discusses the case study of foam cementing used to resolve the lost circulation problem by plugging the thief zone with foamed cement.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector