Задачи решаемые при оценке технического состояния ОТС и

Задачи, решаемые при оценке технического состояния (ОТС) и срока безопасной эксплуатации скважины: 1. Построение конечно-элементной (КЭ) модели эксплуатационной колонны скважины (ЭКС) 2. Расчет напряженно-деформированного состояния (НДС) и остаточной прочности ЭКС 3. Расчет ресурса (срока безопасной эксплуатации) скважины 4. Анализ опасности отдельных дефектов 5. Формирование рекомендаций по срокам и методам ремонта скважины 1

Исходные данные и способы регистрации параметров скважины для ОТС скважины Сканирующая скважинная магнитная интроскопия состояние цементного камня Акустическая цементометрия условия эксплуатации скважины (температура и давление) Термометрия и барометрия топология скважины Инклинометрия коррозионная активность флюида скважин Лабораторные испытания 20. 04. 2009 г. Традиционные методы ГИС сквозных и несквозных дефектов стенки ЭКС, • остаточная толщина стенки ЭКС, • величина недоворотов муфтовых соединений ЭКС, • количество и расположение перфорационных отверстий и конструктивных особенностей ЭКС. Предлагаемый метод • тип, форма, размеры и положение 2

Магнитные интроскопы для оценки технического состояния скважины 20. 04. 2009 г. 3

Технология магнитной интроскопии позволяет: • выявлять коррозионные дефекты ЭКС диаметром от четырех мм и более; • определять форму, тип, количество и взаимное положение дефектов; • выявлять дефекты на внутренней, внешней поверхности стенки ЭКС, а также внутри нее; • регистрировать и определять местоположение дефектов ЭКС и ферромагнитных конструктивных элементов скважины (центраторов, пакер-гильз, результатов механического воздействия, типа перфорирования и т. п. ) по дистанции с погрешностью не более 20 мм от ближайшего муфтового соединения; • оценивать величину межтрубного зазора в муфтовых соединениях с ориентировочной точностью в 10 мм; • выявлять как сквозные, так и несквозные дефекты с глубиной поражения от 20% толщины стенки ЭКС 20. 04. 2009 г. 4

Схема диагностирования и ОТС скважин 5

При расчете НДС эксплуатационной колонны скважины учитывается: 1. 2. 3. 4. 5. • • Пространственное расположение колонны Диаметр, толщина стенки и материал труб Характеристики грунта Наличие и состояние цементирования Наличие и расположение центраторов и т. п. Этапы расчета НДС эксплуатационной колонны скважины: построение геометрической модели трубы; задание типа конечных элементов и построение конечно-элементной модели; создание модели материала; приложение нагрузок на модель трубы. 6

Пример модели эксплуатационной колонны скважины 7

• • Условия расчеты срока безопасной эксплуатации скважины: Срок безопасной эксплуатации дефектного участка устанавливается по условию достижения предельной прочности и пластичности в вершине дефекта. Напряжения в зоне дефекта определяются с учетом данных о напряженно-деформированном состоянии эксплуатационной колонны, полученных при моделировании. Минимально допустимая остаточная толщина стенки в зоне дефекта определяется численно по формулам механики разрушения. Допустимый срок эксплуатации участка колонны с дефектом устанавливается как период времени, за который глубина дефекта достигнет предельной величины за счет коррозии. 8

• • Градация состояний муфтового соединения: нормативное – недоворот труб в муфтовом соединении не более 30 мм; ненормативное – недоворот труб в муфтовом соединении более 30 мм. допустимое – эксплуатация допускается без ограничений, срок эксплуатации – до следующего обследования; недопустимое – требуется изменение условий эксплуатации или ремонт. 9

Алгоритм назначения срока безопасной эксплуатации с дефектами ЭКС 10

Результаты расчета срока безопасной эксплуатации скважин Заключение по результатам ОТС: Для продления эксплуатации скважины на 6, 4 года требуется устранить недоворот № 179. 11

Эффект от применения ОТС скважин 1. Уменьшение затрат на КРС, которые не могут повлиять на состояние скважины; 2. Предотвращение нарушения целостности ЭКС и вынужденного простоя скважины, связанных с циклом осуществления ремонтных работ; 3. Экономическое обоснование порядка осуществления ремонтных работ «по фактическому состоянию» скважины. 12