Разработка технико-технологических средств для ремонтно-изоляционных работ в скважинах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.15.10, кандидат технических наук Торопынин, Владимир Васильевич

• Торопынин, Владимир Васильевич
• кандидат технических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат технических наук Торопынин, Владимир Васильевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОСЛОЖНЕНИЯ ПРИ ЗАКАНЧИВАЛИ! И ЭКСПЛУАТАЦИИ

СКВАЖИН И АНАЛИЗ ТЕХНИКО-ТтОЛОГИЧВСКИХ СРЕДСТВ

ДЛЯ РЕМОНТНО-ЙЗОЛЯВДОННЫХ РАБОТ.

1.1. Основные причины нарушения герметичности эксплуатационных колонн и возникновения заколонных перетоков в скважинах

1.2. Технические средства и технологии, применяющиеся при ремонтно-изоляционных работах

2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЯ ПАКЕРШЦЙХ УСТРОЙСТВ

ТИПА ПРС ДЛЯ РЕМОНТНО-ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ В

СКВАЖИНАХ.

2.1. Стендовые исследования уплотнительных элементов пакерующих устройств типа ПРС

2.2. Пакер ПРС с уплотнительными элементами рукавного типа.

2.3. Пакер ПРК! с уплотнительными элементами рукавного типа для горизонтальных скважин

2.4. Пакер ПРСМ с уплотнительными элементами манжетного типа. ^

3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО

ПРИМЕНЕНИЮ ПАКЕРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ ТИПА ПРС ПРИ

РЕМОНТНО-ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТАХ.

3.1. Опрессовка эксплуатационной колонны и устьевой колонной головки

3.2. Поиск мест негерметичности эксплуатационной колонны

3.3. Технология закачки тампонажных материалов в заданные интервалы эксплуатационных колонн

4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ УСТАНОВКИ СТАЛЬНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ 0ЕЕЧАЖ-Ш1АСТЫРЕЙ ПАКЕРШЩМ УСТРОЙСТВОМ ТИПА ПРС

4.1. Теоретическое обоснование возможности установки обечаек-пластырей и экспериментальные исследования их деформационно-прочностных характеристик.

4.2. Разработка и исследование способа герметизации контакта эксплуатационной колонны с обечайкой-пластырем

4.3. Разработка и стендовые испытания способа установки обечайки-пластыря в эксплуатационной колонне.

5. ПРОМЫСЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ, ПРОИЗВОДСТВО И ВНВДРЕНИЕ ПАКЕРШДИХ УСТРОЙСТВ ТИПА ПРС . П

5.1. Промысловые испытания пакеров ПРС, ПРГС и

ПРСМ на месторождениях Западной Сибири. Н

5.2. Организация опытно-промышленного производства пакеров

5.3. Анализ внедрения и эффективности пакерующих устройств типа ПРС при ремонте скважин

Заключение диссертации по теме «Бурение скважин», Торопынин, Владимир Васильевич

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИЙ

1. Выполнен комплекс экспериментальных исследований и разработок по созданию принципиально новых пакерующих устройств гидравлического типа для повышения эффективности ремонтно-изоляционных работ в скважинах.

2. На основе выполненных исследований и разработок сщюекти-рованы и внедрены в серийное производство размерные ряды пакеров типа ПРС с рукавными уплотнительными элементами и пакеров типа ПРСМ с манжетными уплотнительными элементами.

3. Разработана и внедрена в промышленности технология пойнтервальной опрессовки при обследовании технического состояния эксплуатационных колонн с целью определения мест их нарушения с точностью до + 0,5 метра.

4. Теоретическими и экспериментальными исследованиями доказана возможность восстановления герметичности эксплуатационных колонн тонкостенными стальными обечайками-пластырями, устанавливаемыми в скважинах с помощью пакеров типа ПРС.

5. Разработана и внедрена в промышленности технология закачки тампонажных материалов в заданные интервалы заколонного пространства с целью ограничения водопритока в скважины и ликвидации заколонных нефте-газо-водоперетоков.

6. На основе выполненных стендовых и скважинных исследований разработан и рекомендован для ремонтно-изоляционных работ в горизонтальных скважинах пакер ПР1С с высокопрочными рукавными уплотнительными элементами.

7. Разработанные пакеры типа ПРО и ПРСМ но результатам промысловых испытаний рекомендованы и успешно применяются при пойнтервальннх обработках продуктивных пластов под высокими давлениями е целью повышения нефтеотдачи пластов.

8. Результаты промышленного применения разработанных технико-технологических средств при ремонтно-изоляционных работах в скважинах на месторождениях Западной Сибири выявили их высокую экономическую эффективность, которая в зависимости от конкретных геолого-технических условий составила от 8100 до 8950 руб. на ремонт одной скважины (в ценах 80-х годов). За период 1986 -1998 годов разработанные технико-технологические средства применяли при ремонтно-изоляционных работах более чем в 1000 скважинах.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Торопынин, Владимир Васильевич, 1999 год

1. Аветисов АГГ., Кошелев А.Т., Крылов В.И. Ремонтно-изоляцион-ные работы при бурении нефтяных и газовых скважин. М., Недра, 1981.

2. Амиров А.Д. и др. Справочная книга по текущему и капитальному ремонту нефтяных и газовых скважин. М., Недра, 1979.

3. Барановский В.Д., Булатов А.Й., Крылов В.И. Крепление и цементирование наклонных скважин. Е., Недра, 1983.

4. Беленьков А.Ф. Предварительно деформируемые уплотнительные элементы и возможности их использования в конструкциях пакеров. РНТС, сер."Нефтепромысловое дело", М., ВНИИОЭНГ, 1973, вып. 8.

5. Беленьков А.Ф. Исследование, разработка и применение пакерувдих устройств в бурении. М., Недра, 1976,

6. Беленьков А.Ф., Лапшин П.С. Расчет и выбор конструкции пакеров гидравлического действия. FHTC, сер. "Машины и нефтяное оборудование", М., ВНИИОЭНГ, 1969, вып. I.

7. Блажевич В.А., Уметбаев В.Г. Справочник мастера по капитальному ремонту скважин. М., Недра, 1985.

8. Булатов А.И. Технология цементирования нефтяных и газовых скважин. М., Недра, 1983.

9. Булатов А.И., Рябоконь С.А. Состояние и пути повышения эффективности ремонтно-восстановительных работ. Нефтяное хозяйство, & 6, 1985.

10. Булатов А.И. и др. Теория и практика заканчивания скважин. В 5 т., М., Недра, 1998.

11. Ванифатьев В.И. Исследование и разработка техники и технологии изоляции нефтеносных пластов при креплении скважин. Автореферат дис. канд. техн. наук, М., I98L.

12. Гайворонский A.A., Цыбин A.A. Крепление скважин и разобщение пластов. М., Недра, 1981.

13. Галустянц В.А.Исследование металлических уплотнительных элементов. Труды ВНИИБТ. М., 1973, вып. 31.

14. Галустянц В.А. Некоторые вопросы применения металлических оболочек в качестве уплотни тельных элементов пакеров. Труды

15. ВНИИБТ, М., 1975, вып. 34.

16. Галустянц В.А. К вопросу возможности применения металлических оболочек в качестве уплотнительных элементов пакеров. М., ВИНИТИ, 1978, & 5.

17. Тарифов K.M. и др. Технология отключения пластов. Нефтяное хозяйство» № 5, 1990.

18. Лудаладов А.К. Разработка технико-технологических средств для оперативного улучшения и изоляции пластов при креплениискважин. Автореферат дне. канд. техн. наук. М.Д991.

19. Елизаров Н.й. Совершенствование технологических решенийи систем, способствующих проведению качественного ремонта скважин. Нефтяное хозяйство, # 7, 1996.

20. Измайлов Л.Б., Булатов А.И. Крепление нефтяных и газовых скважин. М., Недра, 1976.

21. Ильюшин A.A., Огибалов Л.М. Упруго-пластические деформации полых цилиндров. М., МГУ, i960.

22. Инструкция по испытанию скважин на герметичность. Куйбышев, ВНЙИгаз, ВНИИТнефть, 1977.

23. Инструкция по поиску и изоляции негерметичных соединений обсадных колонн. Краснодар, ВНИИКРнефть, 1975.

24. Инструкция по ремонту крепи скважин. РД 39-1-843-82. Краснодар, ВНИИКРнефть, 1983.

25. Карпов и др. Развитие буровых работ в Западной Сибири. Обзорная информация. Сер. "Бурение"., М., ВНЙИОШГ. 1983.

26. Кирпиченко Б.И., Сержантов A.A. Возможности исследований в период заколонных перетоков. Нефтяное хозяйство, Ä 5, 1983.

27. Кисельман М.Л. Оценка качества ремонта обсадных колонн металлическими пластырями. Нефтяное хозяйство, Jfc 2, 1984.

28. Кисельман М.Л. Восстановление поврежденных обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах. Диссертация на соискание ученой степени доктора техн. наук. М., 1988.

29. Крылов В.й. Изоляция поглащающих пластов в глубоких скважинах. М., Недра, 1980.

30. Лепатов В.А. Расчеты и конструирование резиновых технических изделий и форм. Л., Химия, 1972.

31. Ломакин В.А. Большие деформации трубы и полого шара. Инж. сборник, г. XII, М», Машиностроение, 1955.

32. Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести. М., Машиностроение, 1968.

33. Масич В.й. Экспериментальные исследования работы гидравлических пакеров. PHTG. Сер. "Машины и нефтяное оборудование", вып. 8, М., ВНЙИОЗНГ, 1975,

34. Мишин В.й., Кисельман М.А., Осевые нагрузки на обсаднув колонну при установке стальных пластырей. Нефтяная геология, геофизика а бурение, Л 9, 1984.

35. Мишин В.й. и др. Модернизированный комплекс устройств для ремонта обсадных колонн металлическими пластырями. Нефтяное хозяйство, Jfc 2, 1999.

36. Никитин С.М. и др. Опыт ремонта стальными пластырями обсадных колонн в наклонно-направленных скважинах. Нефтяное хозяйство, £ 10, 1983.

37. Рябоконь С.А. и др. Влияние качества строительства скважин на возникновение осложнений при эксплуатации и ремонт!. Обзорная информация. Сер. "Техника и технология добычи нефти и обустройство нефтяных месторождений", М., ВНИИОЭНГ, 1991.

38. Сафин В.А. Использование уплотнителей скважинных пакеров. ТНТО, Сер. "Бурение", М., ВНИИОЭНГ, 1976.

39. Серенко H.A. и др. Повторное цементирование при строительстве и эксплуатации скважин. М., Недра, 1988.

40. Сидоров И.А. Восстановление герметичности обсадных колош в нефтяных и газовых скважинах. М., ВНИИОЭНГ, 1972.

41. Скородиевская I.A. и др. Повышение эффективности водо-изоляционных работ путем использования материала АК0Р-Ы00.

42. М., Нефтяное хозяйство, & 2, 1999.

43. Смирнова Н.В. Оценка качества заканчивания скважин по данным геофизических и гидродинамических исследований. Нефтяное хозяйство, # 8, 1990.

44. Соколовский В.В. Теория пластичности. М., Высшая школа,1969.

45. Солдатов Е.П. и др. Технология направленного воздействия на прискважикную зону пласта с целью интенсификации добычи нефти в условиях подтягивания конуса воды. Нефтепромысловое дело, £ 6, 1996.

46. Теоретические и экспериментальные исследования создания размерного ряда пак еров для разобщения пластов при бурении, креплении и эксплуатации скважин. Отчет по теме 5, М., ВНЙЙБТД980.

47. Тимошенко С.П., Войновекий-Кригер С. Пластинки и оболочки. М., Физматгиз, 1963.

48. Халилов Л.М. и др. Разработка новых технологий селективной доставки осадко- и гелеобразующих композиций в наиболее промытые зоны. М., Нефтяное хозяйство, Jfc I, 1999.

49. Хосидова С.С. Исследование и разработка цилиндрических резинотканевых уплотнителей рукавного типа. Автореферат дис. канд. техно наук. М., 1978.

50. Цыбин A.A., Гайворонский A.A. Вопросы ремонта обсадных колонн. М., Нефтяное хозяйство, J& 2, 1977.

51. Цыбин A.A. , Торолынин B.B. Разработка и исследование гидравлического пак ера для ремонтно-и золяционных работ в обсаженных скважинах. Труды ВНЙИБТ, вып. 57, 1983.

52. Цыбин A.A., Торопыннн В.В., Никитин С.М. Дакер для проведения ремонтно-изоляцаонных работ в скважинах. Нефтяное хозяйство, $ 12, 1984.

53. Цыбин A.A., Торопынин В.В. и др. Промысловые исследования пак ера типа ПРО при ремонтно-и золяционных работах в скважинах. Нефтяное хозяйство, $ 8, 1986.

54. Цыбин A.A., Торопынин В.В. Результаты промышленного внедрения пакеров типа ПРО. Нефтяное хозяйство, $ 12, 1988.

55. Цыбин A.A., Торопынин В.В. Авторский надзор за внедрением пакеров типа ПРО, разработка и внедрение технологии ремонтных работ в скважинах с применением пакеров усовершенствованной конструкции ПРС1. Отчет ВНИИБТ, М., 1988.

56. Цыбин A.A., Торопынин В.В. и др. Результаты внедрения пакерующих устройств типа ПРО при ремонтных работах в скважинах на Самотлорском месторождении. Нефтяное хозяйство, Л 6, 1992.

57. Цыбин A.A. Технология интенсификации и ремонта скважин с применением гидравлического пакерующего устройства ПРС. Нефтяное хозяйство, Jfc I, 1993.

58. Цыбин A.A., Торопынин В.В. Гидравлические поянтервалыше пакерующие устройства для капитального ремонта скважин. Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море, ä I, 1994.

59. Цыбин A.A., Торопынин В.В. и др„ Ремонт скважин с применением пойнтервального манжетного пакера типа ПРСМ. Строительство нефтяных и газовых скважин на суше а на море, # 3, 1994.

60. Цыбин A.A., Торопынин В.В. и др. Повышение эффективности капитального ремонта скважин на месторождениях Западной Сибири. Нефтяное хозяйство, ü 1-2, 1995.

61. Цыбин A.A., Торопынин B.B. и др. Оборудование для капитального ремонта скважин и повышения нефтеотдачи пластов. Строительство горизонтальных скважин. Сборник докладов семинара-совещания в АО "Удмуртнефть". М., ОАО "СИДАНКО", 1997.

62. Цырин Ю.З. и др. Технология селективного разобщения пластов с применением гидравлически управляемых клапановтипа КОРД при креплении горизонтальных скважин. Нефтяное хозяйство, Л.1., 1993.

63. Ярыш А.Т. и др. Выбор герметиков при ремонте обсадных колонн стальными пластырями. Нефтяное хозяйство, Jül, 1985.

64. A.c. % I035I92 (СССР). Устройство для опрессовки обсадных колонн в скважине. Цыбин A.A., Торопынин В.В. и др. Опубл. в1. Б.И. Л 30, 1983.

65. A.c. # II4II84 (СССР). Способ установки металлического пластыря в обсадной колонне. Цыбин A.A., Торопынин В.В. и др. Опубл. в Б.й. Л 7, 1985.

66. A.c. Л 1295800 (СССР). Устройство для пойнтервальной пакеровки скважин. Цыбин A.A., Торопынин В.В. и др. 1986.

67. A.c. Л 1366632. Способ опрессовки обсадной колонны пойнтервальным пакером. Опубл. в Б.И. Л 2, 1988. Цыбин A.A., Торопынин В.В. и др.

68. A.c. £ 1430498 (СССР). Устройство для установки пластыря в скважине. Цыбин A.A., Торопынин В.В. Опубл. в Б.И. Л 38, 1988.

69. Патент 195274 (ВР). Устройство для поннтервальной пакеровки скважин. Цыбин A.A., Торопынин В.В. и др. 1989.

70. А.с» £ 1473402 (СССР). Устройство для ремонта скважин. Войтех Н.Д., Цыбин A.A., Торопынин В.В. и др. 1989.

71. A.c. Л I548414 (СССР). Устройство для пойнтервальной закачки реагентов в призабойную зону скважины. Цыбин A.A., Торопынин В.В. Опубл. в Б.И. Л9, 1990.

72. A.c. Л 1601330 (СССР). Способ установки металлического пластыря в.обсадной колонне. Цыбин A.A., Торопынин В.В. и др. Опубл. в Б.И. » 39, 1990.

73. Патент Jfc I7I4080 (РФ). Устройство да закачки реагентов в скважину. Цыбин A.A., Торопынин В.В. Опубл. в Б.й. J& 7, 1992.

74. Натент № 1788209 (РФ). Аакер. Цыбин A.A., Торопынин В.В. Опубл. в Б.И. » 2, 1993.

75. Патент « 2010947 (РФ). Пакер. Цыбин A.A., Торопынин В.В. и др. Опубл. в Б.й. » 7, 1994.

76. Патент № 2053357 (РФ). Способ ремонтно-изоляционных работ в скважинах. Цыбин A.A., Торопынин В.В. и др. Опубл. в Б.й. Jê 3, 1996.

77. Overcoming the. st* addle раскат design challenge?. Oj^cho^ze Bnßi те&ъ, , p. Ъб.

78. С от pos tie С cl taiog of Ol E в ¿cL ec^uíp une ht ccncl seti/c'ca, S9S>¿j ~-!9%6.

79. L.II S. Randes mahn. Tootjo^ treating ¿'uS-tewanecen wetfc. US Pat> íf9j 3Z3Í, Ар>г.Ъ, 4990.packet. US Pat. ^i96ZE>i5> Осб. 46,

80. Упрнейггегаздобычи' ЖИГ. ЩЕШ'З^Ь^.Д.Чурилов1. М " 1985г.-■'акт л*приемки опытной партии пакероЕ ПрС.146

81. Ведомственная приемочная комиссия в составе:председателя Долгих Г:.М^-глаЕный инаенер^заместительгенерального директора объединения ■"Юганскнефтегаз"и членов комиссии: ■1.Шакирова Б.А.-ведущего и-шенера отдела

82. Управления нефтегазодобычи Миннефтепрома

83. Фахретдинова М. А.-начальника отдела объединения "Юганскнефтегаз"

84. Никитина С.М.-главного инженера УПНПиКрС объединения "Юганскнефтегаз"

85. Мамаева А.А.-начальника, отдела объединения "Нижневартовскнефтсгаз"

86. СаЕичева В.Б.-старшего инженера отделаобъединения "Сургутнефтегаз"б .Быкова М.Т.-главного инженера Лениногор-ского УПНПиКрС объединения "Татнефть"

87. Латыпова С.С.-старшего инженера НЫЛ Азнакаевского УПНПиКрС объединения' "Татнефть"

88. Габд рахманова Н.Х.-старшего инженера цеха НГДУ'Туймазанефть" объединения "Башнефть"

89. Цыбина А.А.-заведующего сектором института1 "ВНЯИЕТ"

90. Ю.Бежельского А.А.-заведующего сектором института "ВНИШСРнефть"

91. Попова А.А.-заведующего группой институте "ГатНИПинефть" объединения"Союзпроект"Ийкес

92. Симкива и,С.-инженера-конетруктора Калушского завода "Нефтебурмашремонт"объединения "Союз не фтемаш ремонт".13.Попова И.И.-инженера-технолога Опытного завода института "ВНИИБТ"

93. Пакер П?СЛ46»предназначенный для ремонтно-изоляционньгх работ в скважинах с нёгерметичными обсадными колоннами рекомендовать к постановке на серийное производство,

94. Согласовать информационную карту расчета экономической эффективности и цен новой продукции.

95. Присвоить пакеру ПрС.146 высшую категорию качества продукции.

96. Согласовать технические условия и карту технического уровня и качества продукции на установочную серию.5«Провести корректировку рабочей конструкторской документации с присвоением литеры '"С^" до 31 марта 1986 года.

97. Протокол ведомственных приемочных испытаний от 5 октября 1985 года прилагается. '

98. Председатель комиссии Члены комиссии:1. Г.М.Долгих1. Б.А.Факировгг^^А. А. Фах ре т д и но в.М. Никитино- с-у^А. А. Мама е вв .Б .Савичев1. Т.Быков1. С.С.Латыпови.Х.Габдрахманов1. А.А.Цыбин1. А. А.гтежельский7¿л-ма А.А.Поповз?

99. Таг 12>5ОЗО З? г Тел-м млуш1. Тсл-/ча К о Г/, 7огтд

100. С.Симкив ; М.И.Попов .Б.Абдулгазимовж?*0 -•''''1-54