Опрессовка ПВО на устье скважины

Выполняется первичная опрессовка ПВО на устье скважины после монтажа превенторного блока, станции гидропривода и манифольда, одновременно с техническими колоннами и кондуктором. Результаты динамического гидроиспытания заносятся в соответствующий акт. Затем аналогичные действия производятся после каждого ремонта любого из узлов, деталей противовыбросового оборудования.

Технология гидравлических испытаний

Скважина изготавливается для добычи нефти с максимально возможной эффективностью для обеспечения низкой себестоимости сырья. Проявления газа, воды, нефти являются при этом аварийными, а не проектными условиями эксплуатации. Поэтому опрессовать противовыбросовое оборудование после его монтажа на устье обычными способами не представляется возможным.

Поэтому для гидравлического испытания ПВО необходимо использовать специальное оборудование – пакеры. С помощью этих устройств отсекается и герметизируется верхняя часть ствола скважины. Затем внутри этого замкнутого пространства создается избыточное давление, величина которого равна ожидаемым характеристикам пласта.

Промышленность изготавливает пакеры различных конструкций:

• механические устьевые ПУВ – на давление 15 МПа, монтируется вращением винта ходового, пригоден для любых типоразмеров обсадных колонн с разной толщиной стенки, якорное устройство встроено, эксплуатационная надежность увеличена, нагрузки на НКТ колонну не передаются;

• двусторонние механические трубодержатели ПРО-ЯТ-О – для длительной изоляции участков с циклическим перепадом давления, встроенный раздвижные опоры, натяжение НКТ колонны до 12 т, верхний гидроякорь, легкая распакеровка, механическая установка вращением на четверть оборота по часовой стрелке;

• механические П-ЯМГ(М), П-ЯМГЗ(М), П-ЯМОГ(М), П-ЯМОГЗ(М) – на давление 35 МПа, диаметр проходного канала 59 мм для обсадных колонн 140 – 146 мм, низкая себестоимость производства, монтаж без поворота НКТ натяжением колонны, высокая ремонтопригодность, многократное действие за один цикл спуско-подъемных работ;

• гидромеханический с кабельным вводом П-ЭГМ – два дополнительных канала для подачи химических реагентов, якорь снизу, открывается поворотом колонны;

• для многопакерных установок ПРО-Ш-М-С, ПРО-Ш-М, ПРО-Ш-К, ПРО-Ш, ПРО – передача крутящего момента в нижний уровень, опоры раздвижного типа, наличие дополнительных опций (клапан, герметичный узел соединения «шток-корпус»), возможность стыковки с пакерами других типов с упором на них или на забой, срезные штифты в комплекте, многократность действия за один цикл СПО;

• упорный механический с кабельным вводом П-ЭМС – на 25 МПа, упор на забой либо нижний пакер, срезные штифты, увеличенная герметичность;

• с уравнительным клапаном механического типа ПРО-Ш-К-ЯМО2 и ПРО-Ш-К-ЯМ2 – раздвижные опоры, уравнительный клапан, шпонка для передачи вращения на нижнюю часть колонны, ЯМО2 монтируется без вращения, ЯМ2 без растягивания;

• механический ПРО-ЯМО3 – опоры раздвижного типа, на давление 100 МПа;

• гидравлический ПГ-ЯГ – на давление 35 МПа, простая конструкция, высокая надежность и ремонтопригодность;

• высокого давления механического типа ПРО-ЯМО2-ЯГ1(М) и ПРО-ЯМ2-ЯГ1(М) – на давление 100 МПа, легкая распакеровка, установка вращением или осевым смещением, многократность действия;

• упорный с верхним якорем механического типа ПРО-ЯВЖ, ПРО-ЯВЖ-М, ПРО-ЯВЖ-О, ПРО-ЯВЖ-М-С, ПРО-ЯВЖ-Т – на давление 35 МПа, со специальными приспособлениями для выполнения технологических операций;

• с регулируемым давлением демонтажа ПРО-ЯВЖТ – для длительной автономной эксплуатации, сложных технологических процессов, раздвижные опоры, возможность натяжения НКТ после установки пакера, упор на забой, многократного действия.

Гидравлический вариант пакера ПГ-ЯГ обеспечивает снижение сроков ремонта при опрессовке ПВО на устье до 6 часов.

Давление опрессовки

По умолчанию ПВО оборудование предназначено для герметизации устья скважины в случае возможности открытого фонтанирования либо выброса воды, нефти, газа, конденсата из пласта. То есть, рабочее давление манифольда и блока превенторов изначально соответствует давлению опрессовки обсадной колонны. Этот параметр легко рассчитывается на каждом этапе бурения по характеристикам бурового раствора.

Блоки глушения и дросселирования манифольда оснащаются манометрами, верхний предел диапазона измерения которых должен быть на 30% выше, чем давление опрессовки ПВО с обсадной колонной.

Перед установкой превенторы с коренными задвижками, крестовинами опрессовываются на заводе водой на рабочее давление, указанное в паспорте этого оборудования ПВО. Затем территориальный орган Госгортехнадзора РФ устанавливает сроки периодичности опрессовки противовыбросовых систем.

Если в процессе ремонта превентора его корпус подвергался токарной обработке или сварке, оборудование в обязательном порядке подвергают динамическим гидроиспытаниям на пробное давление, так же указанное в его паспорте.

В превенторах могут использоваться срезные плашки, работоспособность которых проверить без причинения ущерба трубам невозможно на буровой. Поэтому гидравлическое испытание превентора со срезающими плашками выполняют на специальном стенде:

• плашки закрывают, нагнетается рабочее давление, для определения нормальной работы этой сменной оснастки;
• затем плашки открывают, закрывают, чтобы установить работоспособность самого превентора.

Первая опрессовка ПВО на устье скважины выполняется после монтажа манифольда, блока превенторов, прочих элементов противовыбросового оборудования. Для нагнетания давления применяется техническая вода. Давление гидравлического испытания в этом случае равно максимально ожидаемому значению в процессе эксплуатации. Однако его величина должна быть меньше или равно давлению опрессовки эксплуатационной обсадной колонны.

Если колонна не герметична, например, имеет перфорацию, или рассчитана на добычу с нескольких горизонтов, то опрессовка ПВО на устье скважины выполняется на давление от 3 МПа. При этом учитывается приемистость скважины и ее техническое состояние.

Далее комплект противовыбросового оборудования эксплуатируется в рабочем порядке. После каждого случая замены узлов превентора или его плашек выполняется опрессовка ПВО на устье скважины в урезанном варианте – гидравлическим испытаниям подергается только превенторная установка. Давление берется из плана работ (не меньше 3 МПа) или определяется по значению, на которое были испытаны обсадные трубы.

Каждые полгода осуществляется усеченная опрессовка ПВО на устье скважины – исключительно превенторы. Ежегодно провидится дефектоскопия неразрушающими методами. Для ремонта превенторный блок отправляют на базу обслуживания. поэтому опрессовка этой части противовыбросового оборудования дополнительно осуществляется на специальных стендах БПО.

В пункте 4.6 РД 08-254 от 1998 года (инструкция по предупреждению открытых фонтанов и ГНВП) указано, что давление опрессовки должно быть минимум на 10% больше ожидаемого значения при газонефтеводопроявлениях в конкретной скважине. Герметичными считаются устья, оборудование, колонны, в которых созданное предварительно давление удерживается в течение получаса или снижается минее, чем на 0,5 МПа за это же время.

В следующем пункте 4.7 приведено требование, что техколонна с кондуктором и комплектом ПВО должна быть опрессована повторно при выходе из-под башмака на 1 – 3 м после разбуривания стакана. Для этого на забой закачивается объем жидкости, необходимый для создания уровня на 10 – 20 метров выше, чем башмак. Давление гидравлического испытания в этом случае вычисляется по значению, гарантирующему герметичность под колонным башмаком во время фонтанирования при условии закрытого устья.

Плотность бурового раствора должна обеспечивать гидростатическое давление, превышающее аналогичный показатель внутри пласта на следующую величину:

• 4 – 7% – для скважин глубиной от 2,5 км, но не больше 3,5 МПа;
• 5 – 10% – для скважин 1,2 – 25 км, но не выше 2,5 МПа;
• 10 – 15% – для скважин 0 – 1,2 км, но ниже 15 МПа.

Перед разбуриванием цементного стакана необходима дополнительная опрессовка ПВО на устье скважины. Концевые задвижки манифольда ВД закрываются. В систему нагнетается воздух, азот или вода, давление опрессовки обсадной колонны выдерживается в течение 30 минут.

Затем опрессовываются выкидные линии после концевых задвижек. При этом опрессовка ПВО на устье скважины, рассчитанного на давление от 21 МПа, испытывается на 10 МПа, а противовыбросового оборудования на давление меньше 21 МПа, опрессовывается на 5 МПа.

Таким образом, непосредственно на устье скважины противовыбросовое оборудование подвергается гидравлическим испытаниям сразу же после монтажа его отдельных частей. Затем по мере необходимости, связанной с ремонтом превенторного блока, выполняется опрессовка лишь этого узла. Перед разбуриванием цементного стакана и в процессе этой технологической операции еще дважды осуществляются гидроиспытания подобного типа.