Испытания герметичности обратных клапанов и эксплуатационных колонн

Таблица

Примечание.  (+) – есть, (-) – нет.

Для получения более полной информации о механизме формирования негерметичности клапана корпус стенда разбирали и производили визуальный осмотр деталей. Он позволил выявить две основные причины отказа тарельчатых клапанов.

1. Засорение пружины клапана невымываемыми комочками цемента. Последние из потока раствора проникают между витками пружины в зазор штока тарелки с пружиной, скапливаются и спрессовываются там, мешая работе пружины.
2. Засорение зазора между тарелкой и посадочным гнездом комочками цемента. Последние оказались даже вдавленными в некоторые участки контактирующих поверхностей гнезда и тарелки.

Необходимо подчеркнуть, что при использовании цементовермикулитовых растворов описанный выше механизм отказов тарельчатых клапанов усугубляется тем, что частицы вермикулита дополнительно способствуют засорению рабочих деталей клапана.

Разгерметизации тарельчатых клапанов видимо также способствует химическое взаимодействие цементных растворов с поверхностями деталей клапанов, изготовляемых из дюралюминия. В лаборатории цементных растворов ф. "Тюменбургаз" установлено, что гладкая поверхность образца из дюралюминия, погруженного на 2 часа в цементный раствор, затем извлеченного из него и отмытого водой, при визуальном осмотре оказалась покрыта кавернами глубиной до 0,3 … 0,4 мм.

Проведенный анализ отказов тарельчатых обратных клапанов в скважинных условиях и экспериментальные исследования на стенде позволили отказаться от их применения. С 1999 года на месторождении применяются более надежные клапаны типа ЦКОД, которые дают возможность своевременно снижать давление в колонне.

Таким образом, на Заполярном НГКМ разработаны и внедрены мероприятия по повышению герметичности цементной оболочки за эксплуатационными колоннами за счет устранения несвоевременных повышений давления в колоннах во время опрессовки колонн и незакрытии  (отказах) тарельчатых обратных клапанов. С 1996 года более 200 колонн опресованы в начале ОЗЦ пока раствор сохраняет свою подвижность. Из-за отказов в скважинах и выявленных на специальном стенде причин несрабатывания тарельчатых клапанов их перестали применять и с 1999 года начали пользоваться более надежными клапанами типа ЦКОД.

                         ЛИТЕРАТУРА

1. Гайворонский А.А., Цыбин А.А., Крепление скважин и разобщение пластов., М., Недра, 1981, 367 с.
2. Шадрин Л.Н., Технология и организация крепления скважин.,  
   М., Недра, 1975, 342 с.
3. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности.,  
   Госгортехнадзор России, М., 1998, 160 с.
4. Инструкция по испытанию обсадных колонн на герметичность. ВНИИТнефть, Самара, 1991, 49 с.

Тампонажное управление "Тюменбургаз",

главный технолог                                                      / В.В.Вялов/

РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина,

профессор                                                                  / Е.Г.Леонов/

Заполярное НГДУ,

главный геолог                                                         / С.И.Райкевич/