Обсыпка потайной фильтровой колонны гравием

Впервые столкнувшись с необходимостью организовать процесс посадки фильтровой колонны в потай с последующей обсыпкой ее гравием, скажу честно, было огромное желание отказаться от данного проекта. Сами по себе процессы доставки потайной обсадной колонны, и обсыпки фильтровой части ничем не примечательны.

Данная задача была усложнена тем, что ввиду особенности фильтров, процесс обсыпки необходимо было производить только на нисходящем потоке, иными словами одновременно производить откачку из водоносного горизонта, и в это время выполнять заполнение затрубного пространства фильтровой колонны гравийной обсыпкой. При этом, гравий ни в коем случае не должен попасть внутрь, а затрубное пространство должно быть полностью заполнено во избежание подтягивания песка.

Но как говориться, глаза бояться, а руки делают. Проект был взят в разработку, и в кротчайшие сроки приступили к бурению скважины.

Конструкции скважины:

Техническая (эксплуатационная) колонна:

  • глубина бурения — 300 м;
  • диаметр бурения — 393,7 мм;
  • диаметр обсадных труб — 273 мм.

Фильтровая колонна

  • глубина бурения — 340 м;
  • диаметр бурения — 244,5 мм;
  • диаметр расширения — 500 мм;
  • диаметр обсадных труб — 159 мм;
  • диаметр фильтров — 146 мм.

1. Бурение и расширение.

Выполнено бурение под эксплуатационную колонну шарошечным долотом диаметром 393,7 мм до глубины 300 м, и крепление ствола скважины обсадными трубами 273 мм с последующей цементацией башмака этой колонны.

Под фильтровую колонну произведено бурение шарошечным долотом диаметром 244,5 мм с последующим расширением до 500 мм. Расширение производилось от башмака технической колонны до проектного забоя (интервал 300-340 м). Для расширения использовался гидравлический двухлопастной расширитель РГ-500.

Гидравлический расширитель РГ 500

Расширитель состоит из корпуса, поршня и шарнирно закрепленных лопастей. В транспортном положении расширитель закрыт, лопасти располагаются внутри корпуса параллельно его оси. В рабочем положении при подаче промывочной жидкости, осуществляется давление на поршень, который перемещаясь вниз воздействует на шарнирные опоры лопастей отодвигая их в сторону. При прекращении циркуляции поршень и лопасти расширителя возвращаются в исходное положение.

2. Доставка потайной фильтровой колонны на забой.

Перед спуском фильтровой колонны выполняется комплекс геофизических исследований. Расчет объема скважины производится по данным кавернометрии. В дальнейшем эти данные необходимы для определения требуемого объема гравия для заполнения затрубного пространства.

Так как скважина пробурена до проектной глубины, и дальнейшая углубка в принципе не предполагается, принято решение выполнить доставку обсадных труб на забой на бурильных трубах. Для этого в башмак (низ обсадных труб) вваривается муфта с левой резьбой, а на низ бурового инструмента накручивается переводник на левую резьбу.

После сборки фильтровой колонны, выполняется спуск бурильных труб, с переводником на левую резьбу в нижнем основании, и соединение с фильтровой колонной путем накручивания влево. Далее производится доставка фильтровой колонны до проектной отметки путем наращивания штанг.

По достижению забоя выполняется освобождение от обсадной колонны путем откручивания вправо.

3. Подготовка к обсыпке.

Для выполнения работ по обсыпке на нисходящем потоке необходимо было решить две основоположные задачи:

  • создать гидродинамическое движение жидкости в водоносном горизонте, т.е. выполнить забор и выдачу воды из фильтровой части на поверхность.
  • при этом обеспечить герметизацию внутреннего пространства фильтровой колонны, направить поток гравия в затрубное пространство и не допустить его попадание внутрь.

Было принято решение производить откачку с использованием эрлифта. Водоподъемная колонна состоящая из НКТ диаметром 73 мм была спущена до отстойника фильтровой колонны. В качестве воздухоподающих труб использовалась труба ПВХ диаметром 20 мм, спущенные на глубину 60 м. Для подачи воздуха использовалась компрессорная станция ПКСД 5.25 с производительностью 5 м3/минуту и рабочим давлением 7 атмосфер.

Для предотвращения попадания обсыпки внутрь фильтров был изготовлен герметизатор (в простонародье груша), который был установлен на НКТ при его спуске и полностью герметизировал фильтровую колонну. Теперь забор воды при работе эрлифта производился непосредственно через фильтра с водоносного горизонта.

Герметизатор потайной обсадной колонны

4. Обсыпка фильтровой колонны.

Запускаем эрлифт, и начинаем сыпать гравий в техническую колонну. Поскольку голова фильтровой колонны герметично закрыта, вся обсыпка будет садится на забой и заполнять затрубное пространство за фильтрами.

Если динамический уровень водоносного горизонта ниже глубины спуска воздухоподающих труб, эрлифт работать не будет. В этом случае необходимо осуществлять постоянный долив воды в скважину.

После засыпания в скважину расчетного объема обсыпки необходимо продолжить откачку эрлифтом не менее чем на 3 часа. За это время гравий полностью садится и заполняет все каверны, а частицы песка которые попадает внутрь фильтров выносятся на поверхность.

Потайная-фильтровая-колонна