Seo-friends.ru

Большая стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Установки для разбуривания цементных мостов

Рекомендации по установке цементных мостов в скважинах , страница 2

Для уменьшения потерь и улучшения перемешивания цементного раствора необходимо применять малогабаритную осреднительную установку с вертикальным расположением емкости для перемешивания.

Во время установки цементных мостов в скважинах, с большим коэффициентом кавернозности, увеличивается вероятность движения цементного раствора «языком». В ОАО НПО «Бурение» разработана технология установки цементных мостов с применением эксцентриков, устанавливаемых на трубах (Рис.1.1.). При их применении, вследствие поперечных и продольных перемещений колонны заливочных труб, при ее одновременном вращении и расхаживании, изменяется положение потока в кольцевом пространстве. В конструкции эксцентрика подобрано такое количество ребер, чтобы в контакте со стенкой скважины находилось не менее двух. При использовании эксцентриков достигается полное вытеснение бурового раствора из затрубного пространства скважины. Этот способ прошел проверку при установке цементных мостов в скважинах объединения «Краснодарнефтегаз». Забуривание новых стволов в этом объединении осуществлялось в мягких породах с большой кавернозностью ствола, в котором скапливались значительные массы утяжеленного глинистого раствора и шлама. Устанавливаемые мосты, без предварительной очистки ствола, оказывались непригодными. При проведении последующих операций для освобождения каверн от загустевших масс, колонну бурильных труб оснащали эксцентриками, размещаемыми в нижней ее части через 35-50 м. При проведении операций из каверн вытеснялось от 15 до 70 м 3 загустевшего раствора и шлама, что обеспечивало заполнение каверн цементным раствором и установку качественного цементного моста.

Способ установки эксцентриков в колонну заливочных труб можно испытать и в нашем объединении, как для очистки скважины от скопившихся грязи и шлама, так и, непосредственно при установке цементного моста для забурки нового ствола, когда нет необходимости создавать большое давление на устье. Чтобы обеспечить вращение и расхаживание колонны заливочных труб, последние подвешиваются на квадрате, через который подается цементный раствор и продавочная жидкость.

В ОАО НПО «Бурение» для операций, связанных с цементированием, также разработана установка для производства изоляционных работ на буровых скважинах (УНЦМ – 4), которая с успехом используется в УПНП и ВНТ ОАО «БУПНП и КРС» г. Нижневартовск. Эта установка совмещает в себе функции и заменяет работу двух ЦА – 320, УС – 6 – 30 и осреднительной емкости, а это ощутимый экономический и технологический эффект. Конфигурация гомогенизатора, а также система затворения и перемешивания цементного раствора, позволяет решать следующие задачи:

1. Более качественное перемешивание цементного раствора;

2. Отсутствие «мертвой» зоны;

3. Уменьшение наносимого ущерба природе, при промывке емкости.

Для повышения качества устанавливаемых цементных мостов, т. е., чтобы мост сдавался с первого предъявления, предлагаем:

1. Перед установкой цементного моста, в открытый интервал закачивать до насыщения тампонирующий материал и только после завершения процесса коагуляции или реакции химреагентов, осуществлять закачку цементного раствора;

2. Для заполнения всего планируемого интервала установки моста цементным раствором низ заливочных труб (воронка) должен находится в подошве моста;

3. В случае необходимости установки цементного моста в скважинах при наличии поглощения бурового раствора низ заливочных труб располагать выше верхних дыр интервала перфорации, но в этом случае отсутствует уверенность в том, что весь планируемый интервал заполнен цементом;

4. При необходимости установки цементного моста в интервале осложненном кавернообразованием, предусматривать очистку каверн и закачку цементного раствора с использованием эксцентриков и специально подобранной буферной жидкости;

5. В случае установки цементных мостов высотой менее 15 м, голову планируемого моста устанавливать на 3-5 м выше, чем требуется согласно плану работ и затем подбурить до необходимой глубины;

6. Для лучшего замещения бурового раствора цементным применять в качестве первой буферной жидкости вязкоупругий разделитель;

7. До установки «висячего» моста необходимо в подошве моста установить разбуриваемый пакер или продавочную цементировочную пробку соответствующего диаметра;

8. Для установки опорного цементного моста в условиях осложненных кривизной скважины и значительным расстоянием от забоя до подошвы моста предлагаем сначала заполнить нижнюю часть скважины вязкой буферной жидкостью (ВБЖ), затем установить сам мост.

  • АлтГТУ 419
  • АлтГУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 267
  • БИТТУ 794
  • БГТУ «Военмех» 1191
  • БГМУ 172
  • БГТУ 603
  • БГУ 155
  • БГУИР 391
  • БелГУТ 4908
  • БГЭУ 963
  • БНТУ 1070
  • БТЭУ ПК 689
  • БрГУ 179
  • ВНТУ 120
  • ВГУЭС 426
  • ВлГУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгГТУ 235
  • ВНУ им. Даля 166
  • ВЗФЭИ 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятГГУ 139
  • ВятГУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ГГМУ 1966
  • ГГТУ им. Сухого 4467
  • ГГУ им. Скорины 1590
  • ГМА им. Макарова 299
  • ДГПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВГГУ 134
  • ДВГМУ 408
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонГТУ 498
  • ДИТМ МНТУ 109
  • ИвГМА 488
  • ИГХТУ 131
  • ИжГТУ 145
  • КемГППК 171
  • КемГУ 508
  • КГМТУ 270
  • КировАТ 147
  • КГКСЭП 407
  • КГТА им. Дегтярева 174
  • КнАГТУ 2910
  • КрасГАУ 345
  • КрасГМУ 629
  • КГПУ им. Астафьева 133
  • КГТУ (СФУ) 567
  • КГТЭИ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубГТУ 138
  • КубГУ 109
  • КузГПА 182
  • КузГТУ 789
  • МГТУ им. Носова 369
  • МГЭУ им. Сахарова 232
  • МГЭК 249
  • МГПУ 165
  • МАИ 144
  • МАДИ 151
  • МГИУ 1179
  • МГОУ 121
  • МГСУ 331
  • МГУ 273
  • МГУКИ 101
  • МГУПИ 225
  • МГУПС (МИИТ) 637
  • МГУТУ 122
  • МТУСИ 179
  • ХАИ 656
  • ТПУ 455
  • НИУ МЭИ 640
  • НМСУ «Горный» 1701
  • ХПИ 1534
  • НТУУ «КПИ» 213
  • НУК им. Макарова 543
  • НВ 1001
  • НГАВТ 362
  • НГАУ 411
  • НГАСУ 817
  • НГМУ 665
  • НГПУ 214
  • НГТУ 4610
  • НГУ 1993
  • НГУЭУ 499
  • НИИ 201
  • ОмГТУ 302
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПГПУ им. Короленко 296
  • ПНТУ им. Кондратюка 120
  • РАНХиГС 190
  • РОАТ МИИТ 608
  • РТА 245
  • РГГМУ 117
  • РГПУ им. Герцена 123
  • РГППУ 142
  • РГСУ 162
  • «МАТИ» — РГТУ 121
  • РГУНиГ 260
  • РЭУ им. Плеханова 123
  • РГАТУ им. Соловьёва 219
  • РязГМУ 125
  • РГРТУ 666
  • СамГТУ 131
  • СПбГАСУ 315
  • ИНЖЭКОН 328
  • СПбГИПСР 136
  • СПбГЛТУ им. Кирова 227
  • СПбГМТУ 143
  • СПбГПМУ 146
  • СПбГПУ 1599
  • СПбГТИ (ТУ) 293
  • СПбГТУРП 236
  • СПбГУ 578
  • ГУАП 524
  • СПбГУНиПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЭ 226
  • СПбГУТ 194
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЭФ 145
  • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
  • ПИМаш 247
  • НИУ ИТМО 531
  • СГТУ им. Гагарина 114
  • СахГУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибГАУ 462
  • СибГИУ 1654
  • СибГТУ 946
  • СГУПС 1473
  • СибГУТИ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2424
  • СНАУ 567
  • СумГУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТГЭУ 325
  • ТГУ (Томск) 276
  • ТГПУ 181
  • ТулГУ 553
  • УкрГАЖТ 234
  • УлГТУ 536
  • УИПКПРО 123
  • УрГПУ 195
  • УГТУ-УПИ 758
  • УГНТУ 570
  • УГТУ 134
  • ХГАЭП 138
  • ХГАФК 110
  • ХНАГХ 407
  • ХНУВД 512
  • ХНУ им. Каразина 305
  • ХНУРЭ 325
  • ХНЭУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитГУ 220
  • ЮУрГУ 309

Полный список ВУЗов

  • О проекте
  • Реклама на сайте
  • Правообладателям
  • Правила
  • Обратная связь

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

17.9. Установка цементных мостов

Мостом называется искусственное сооружение, полностью перекрывающее поперечное сечение скважины или обсадной колонны на участке сравнительно небольшой длины и, как правило, удаленном от забоя. Мосты могут быть резиновые, пластмассовые, металлические, цементные и т.д.

При установке мостов решаются следующие задачи:

— временное либо постоянное разделение вышележащих пластов от нижележащих (например, при опробовании, при переходе от эксплуатации истощенного нижнего горизонта);

— устранение опасности излива пластовых жидкостей в атмосферу после ликвидации скважины или при временной ее консервации;

Читать еще:  Силос под цемент 100 т

— при забуривании второго ствола, либо при необходимости отклонения ствола скважины от проекта;

— укрепления неустойчивых, осыпающих или размываемых потоком промывочной жидкости пород.

Существует множество способов установки мостов. Наиболее эффективным считается следующий. В скважине немного выше нижней границы участка установки места устанавливают разбуриваемый пакер или манжетную пробку — исключающие возможность оседания вниз столба тампонажного раствора. До нижней границы этого участка спускают колонну труб и тщательно промывают скважину. Если в пределах участка имеются каверны, в состав колонны включают приспособление с боковыми гидромониторными насадками и сильными струями вымываю из каверн загустевшую промывочную жидкость и шлам. Во время промывки целесообразно производить вращение и расхаживание колонны.

После промывки в колонну труб последовательно закачивают первую порцию буферной жидкости, порцию тампонажного раствора возможно более жесткой консистенции, вторую порцию буферной жидкости и порцию продавочной жидкости.

Тампонажный раствор отделяют от буферных жидкостей двумя разделительными пробками. По окончании закачки порции продавочной жидкости колонну труб приподнимают с небольшой скоростью несколько выше границы будущего моста и тщательно промывают скважину. Затем трубы поднимают на поверхность, а скважину оставляют в покое на ОЗЦ.

Вытеснение тампонажного раствора продолжают до момента достижения равенства давлений в кольцевом пространстве и в колонне труб у башмака. Чтобы облегчить задачу об определении момента прекращения цементирования плотности буферных жидкостей, а также промывочной и продавочной жидкостей принимают одинаковыми. Объем второй порции буферной жидкости принимают из расчета, что высота столба ее в колонне равна высоте столба в затрубном пространстве, а объем продавочной жидкости будет таким, чтобы в момент окончания закачки уровень тампонажного раствора в кольцевом пространстве и в колонне были бы одинаковыми. Тогда давление на устье в момент выравнивания уровней тампонажного раствора , где— перепад давления, необходимый для перемещения по колонне верхней разделительной пробки.

Так как высоты столбов буферной жидкости и тампонажного раствора невелики, то с достаточной точностью можно определить экспериментально по манометру, если измерить давление в ней при прокачивании промывочной жидкости перед началом операции с такой же скоростью, как и в конце операции. Величину следует определять также экспериментально.

Чтобы исключить перемешивание тампонажного раствора с буферной жидкостью во время подъема труб, в последнюю медленно подкачивают жидкость и поддерживать в головке избыточное давление .

Выбор тампонажного материала производят аналогично (рассказать требования).

Объемы тампонажного раствора и других жидкостей рассчитывают по эмпирическим формулам:

Тампонажного раствора — .

Продавочной жидкости — .

Буферных жидкостей .

.

где: Fс, Fтр, Fкп — площади поперечного сечения скважины в интервале установки моста, колонны труб и кольцевого пространства;

— внутренний объем колонны труб;

hм — проектная длина моста;

с1, с2, с3 — эмпирические коэффициенты, учитывающий потери буферной жидкости при движении по колонне труб и кольцевому пространству.

Установки для разбуривания цементных мостов

Если вы скопируете книгу или главу книги, Вы должны незамедлительно удалить ее сразу после ознакомления с содержанием. Копируя и сохраняя его Вы принимаете на себя всю ответственность, согласно действующему международному законодательству. Любое коммерческое и иное использование кроме предварительного ознакомления запрещено. Публикация данной книги не преследует никакой коммерческой выгоды, но документ способствуют быстрейшему профессиональному росту читателей и являются рекламой бумажных изданий таких документов. Все авторские права сохраняются за правообладателем. В случае претензий со стороны авторов книг/издательств обязуюсь убрать указанные книги

На главную страницу
УСТАНОВКА ЦЕМЕНТНЫХ МОСТОВ
Установка цементных мостов — это ответственная технологическая операция, составляющая основу большинства видов ремонтно-изоляционных работ при бурении, закан-чивании и эксплуатации нефтяных и газовых скважин Она является отправной точкой при забуривании второго ствола скважины и т д Так как установка мостов — это технологическая операция с применением различных тампонажных материалов (что вносит элемент неопределенности), она сама может сопровождаться осложнениями, которые иногда приводят к авариям и ликвидации скважины
4.1. НАЗНАЧЕНИЕ ЦЕМЕНТНЫХ МОСТОВ И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ
Цементные мосты устанавливают в целях:
— изоляции водонапорных и непродуктивных горизонтов; при испытании и ликвидации скважин,
— возвращения на вышерасположенный горизонт,
— изоляции зон поглощения или проявления,
— забуривания нового ствола,
— создания опоры для испытания пластов и секции обсадных труб,
— ликвидации каверн и желобных выработок
К цементным мостам предъявляются определенные требования по долговечности, герметичности, прочности, несущей способности, а также высоте и глубине нахождения Требования основываются на конкретных геолого-технических условиях и обусловлены назначением моста
Из приведенных в табл 4 1 данных видно, что на мосты могут создаваться давления до 85 МПа, осевые нагрузки до 210 т, а напряжения сдвига (при высоте моста 1м) — до 2,8 МПа
119
Такие значительные нагрузки на мост возникают и при опробовании скважин с помощью испытателя пластов. Так, осевая нагрузка на хвостовик испытателя пластов может достигать 100 т и более при высоте моста 1 м.
Это обусловливает напряжение сдвига до 1,5 МПа.
Таблица Допустимые депрессии и внутренние давления в обсадных колоннах
4 1
Параметры обсадной Нагрузки, действующие на мост при создании
колонны депрессии, равной внутреннего допускаемо-
диа- толщина марка допускаемому давлению го давления»
метр, стенок, стали на смятие*
мм мм деп- осевая напряже- внут- осевая напряже-
эессия, нагруз- ние сдви- реннее нагруз- ние
МПа ка, т га при давле- ка, т сдвига
высоте ние, при
моста МПа высоте
1 м, МПа моста
1 м, МПа
114 9,0 А 40,0 29 4,2 40,0 29 1,2
м 74,0 51 1,7 79,0 54 1,8
127 9,0 А 35,0 33 1,0 36,0 34 1,0
м 62,0 58 1,7 71,0 66 1,9
140 9,0 А 30,0 35 0,9 32,0 37 1,0
12,0 м 82,0 86 2,4 85,0 89 2,5
168 9,0 А 23,0 41 0,9 27,0 48 1,0
12,0 м 64,0 102 2,3 71,0 113 2,6
219 9,5 А 16,0 51 0,8 22,0 70 1,1
12,5 м 42,0 122 2,0 57,0 166 2,8
273 9,0 А 8,5 38 0,5 17,0 81 1,0
12,0 м 19,0 92 1,2 44,0 213 2,7
325 9,0 А 5,0 37 0,4 14,0 104 1,1
12,0 м 11,0 78 0,8 27,0 191 2,0
‘ Коэффициент запаса прочности на смятие 1,3
** Коэффициент запаса прочности на разрыв под воздействием внутреннего давления 1,5
Несущая способность цементных мостов в значительной мере зависит от их высоты, а также от наличия, состояния и толщины слоя глинистого раствора на колонне и фильтрационной корки на стенке скважин. Если удалена рыхлая часть глинистой корки, напряжение сдвига в начальный момент составляет 0,15—0,2 МПа. В этом случае даже при возникновении максимальных нагрузок достаточна высота моста 10—20 м. Наличие же на стенках колонны слоя глинистого раствора
120
толщиной 1 — 2 мм приводит к уменьшению напряжения сдвига до 0,01 — 0,02 МПа и увеличению необходимой высоты моста до 180 — 250 м. В связи с этим высоту моста Нм следует рассчитывать по формуле:
^’
где QM — ожидаемая суммарная осевая нагрузка на мост;
Dc — диаметр скважины;
[тм] — удельная несущая способность моста, величина которой определяется как адгезионными свойствами тампонаж-ного материала, так и способом установки моста.
Герметичность моста также зависит от его высоты и состояния поверхности контакта, так как давление, при котором происходит прорыв воды, прямо пропорционально длине и обратно пропорционально толщине корки. При наличии между обсадной колонной и цементным камнем глинистой корки толщиной 3 — 12 мм градиент давления прорыва воды составляет соответственно 1,8 — 0,6 МПа на 1 м. При наличии на корке пленки нефти давление резко уменьшается. При отсутствии корки между стенкой трубы и цементным камнем прорыв воды происходит при градиенте давления свыше 7 МПа/м. Следовательно, герметичность моста в значительной мере зависит также от условий и способа его установки. Корка при твердении цементного раствора обезвоживается, появляются в ней трещины.
В связи с этим высоту цементного моста следует корректировать, используя следующую формулу:
где Рм — максимальная величина перепада давления, действующего на мост при его эксплуатации;
[АР] — допустимый градиент давления прорыва флюида по зоне контакта моста со стенкой скважины; эту величину также определяют в основном в зависимости от способа установки моста и применяемых тампонажных материалов.
Из значений высоты цементных мостов, определенных по формулам (9.1) и (9.2), выбирают большее.
Ориентировочные значения [тм] и [АР] при установке мостов чрез заливочную колонну с применением раствора из портландцемента в зависимости от технологии установки приведены в табл. 4.2.
121
Таблица 42 Ориентировочные значения [тм| и [ДР] при установке мостов
Условия и технологические мероприятия по установке моста [тм], МПа/м [АР], МПа
В обсаженной скважине
С применением скребков и моющих
буферных жидкостей 5 1
С применением моющих буферных жидкостей 2 0,5
Без скребков и буферных жидкостей 1 0,05
В необсаженной скважине |
С применением скребков и моющих
буферных жидкостей 2 0,5
С применением абразивных буферных
жидкостей 1 0,2
С применением неабразивных буферных
жидкостей 1 0,05
Без буферных жидкостей 0,5 0,01
Цементные мосты должны быть достаточно прочными. Практика работ показывает, что, если при испытании на прочность мост не разрушается при создании на него удельной осевой нагрузки 3 — 6 МПа и одновременной промывке, то его прочностные свойства удовлетворяют условиям как забурива-ния нового ствола, так и нагружения от силы тяжести колонны труб или испытателя пластов.
При установке мостов для забуривания нового ствола к ним предъявляется дополнительное требование по высоте. Это обусловлено тем, что прочность верхней части моста H! должна обеспечить возможность забуривания нового ствола с допустимой интенсивностью искривления, а нижняя часть Н0 — надежную изоляцию старого ствола.
где Rc — радиус искривления ствола.
Верхняя часть моста часто бывает непрочная, рыхлая, за счет водоотстоя и смешивания с буровым раствором.
Опыт бурения и эксплуатации скважин показывает, что оптимальная величина интенсивности искривления ствола составляет 1° на 10 м, что соответствует радиусу искривления 573 м. Величину Н„ определяют из условия 4. 1 и 4.2.
В практике установки цементных (и прочих) мостов применяют следующие способы:
122
— закачку тампонажного раствора в интервал формирования моста при уравновешивании его столбов в заливочных трубах и кольцевом пространстве (балансовый способ);
— закачку тампонажного раствора с применением двух разделительных пробок;
— закачку цементного раствора в интервал установки моста под давлением;
— с использованием разделительного пакера;
— с использованием цементировочной желонки.
При распространенном балансовом способе в колонну заливочных труб, спущенную до глубины, соответствующей подошве моста, после промывки закачивают тампонажный раствор. Высота подъема раствора в кольцевом пространстве производится до расчетной высоты (с учетом объема труб). Затем заливочные трубы поднимают до кровли моста и прямой или обратной промывкой вымывают излишек тампонажного раствора.
Способ установки цементного моста с использованием двух разделительных пробок аналогичен предыдущему. Разнятся они тем, что во втором случае в нижней части заливочной колонны устанавливается пробкодержатель, после чего трубы спускают на расчетную глубину. В процессе закачки цементного раствора нижняя пробка проходит через пробкодержатель. После прокачки цементного раствора через трубы верхняя пробка, движущаяся за ним, садится на пробкодержатель. Возникает скачок давления. Заливочные трубы поднимают до кровли моста, повышают давление в трубах, что приводит к срезанию шпилек пробкодержателя и открыванию циркуляционных отверстий. Прямой или обратной промывкой вымывают излишек тампонажного раствора. Вследствие повышенной точности способа его применяют в глубоких скважинах, хотя он эффективен во всех случаях
Установка моста с использованием цементировочной желонки для повышения вероятности получения качественного моста предусматривает установку пробки или пакера. Затем с помощью желонки тампонажный раствор «выливается» на них. Точность установки такого моста высока, но качество определяется рядом факторов: некоторые из них исключают возможность формирования значительных по высоте мостов, не всегда обеспечивают достаточную прочность камня и др.
Используют СТС-стреляющие тампонажные снаряды, в которые впрессовывается пробка; снаряд, спущенный на заданную глубину в скважину, выстреливает ее. Увеличенная в диаметре пробка останавливается в колонне, образуя мост. Для
123
повышения его прочности одним из известных способов на нем формируют цементную часть моста.
Основными причинами безуспешной установки мостов в открытом стволе скважины (реже в обсадной колонне) является перемешивание тампонажного (особенно если взято небольшое его количество) и бурового растворов; уменьшение конечного объема тампонажного раствора за счет налипания на стенку заливочной колонны; образование цементного конгломерата, находящегося в буровом растворе (после подъема заливочных труб), особенно в местах расширения ствола (у каверн). При «успешной» установке моста он может оказаться негерметичным даже в случае правильно подобранной для конкретных условий рецептуры тампонажного раствора; причина — прохождение газа по зазору между собственно цементным камнем и трубами вследствие процесса контракции, т. е. обезвоживания оставшегося бурового раствора между стенкой трубы и цементным камнем и образования в этих местах каналов. А при формировании камня в открытом стволе каналы будут больше.
Осложненные условия (большая — более 4000 м — глубина, высокие температуры и давления, высокие структурно-механические свойства буровых растворов, значительная кавер-нозность ствола скважины и другие) обязывают более внимательно относиться к каждому звену всего процесса установки мостов: приведению в норму параметров бурового раствора, очистке скважины, подбору рецептуры тампонажного раствора, срокам ОЗЦ и технологически правильному проведению операции.
Мосты могут испытываться опрессовкой, нагрузкой трубами (особенно при забуривании второго ствола), снижением уровня жидкости в скважине, а в ответственных случаях — испытателем пластов.
4.2. ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА РЕЦЕПТУРЫ И ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА ДЛЯ УСТАНОВКИ МОСТОВ
Тампонажные материалы для установки мостов следует выбирать, исходя из требований, предъявляемых к данному мосту, а также специфических особенностей работ по его установке.
При выборе рецептуры цементного раствора для установки моста в глубоких скважинах необходимо проводить исследования на консистометре (КЦ) по программе, имитирующей процесс установки моста не только по времени, давлению и температуре, но и по характеру проводимых работ.
124
Данные о программе исследолаимя представлены в табл. 4.3.
Таблица43 Программа исследования тампонажного раствора
Условия исследования на КЦ Продолжительность исследования
‘-on Р„» вращение мешалки
Нагрев от комнатной температуры до 1ДНН Повышение давления до Рди„ Да Т, + Т2 + Т3
U 5)
утр
Н — проектная высота моста;
SK; STp — соответственно площади проходного сечения в кольцевом пространстве и в трубах в интервале установки моста;
V^ — внутренний объем заливочной колонны;
С — коэффициент, учитывающий несоответствие между расчетными и фактическими объемами заливочной колонны; при использовании бурильных и насосно-компрессорных труб С= 1,00; в случае применения обсадных труб С = 1,03;
С0 — коэффициент, учитывающий случайные ошибки при продавливании тампонажного раствора в скважину; если средства контроля за движением жидкостей не используются, то С0 = 0,03-0,04, если используются — С0 = 0;
С,, С2, С3 — коэффициенты, учитывающие потери темпо-нажного раствора соответственно на стенках труб и при смешивании с соседней жидкостью на I и II границах (табл. 4.6); при установке мостов с использованием верхней и нижней разделительных пробок коэффициенты С,, С2 и С3 принимаю-ся равными нулю; при использовании только верхней пробки нулю равны С, и С3.
При установке моста без разделительной пробки или второй порции буферной жидкости необходимо принимать условие:
AV> 0,065, (4.6)
135
в противном случае, но без средств кошроля за движением
тампонажного раствора:
AV> 0,048. (4.7)
При установке мостов с использованием верхней разделительной пробки и средств контроля за ее движением условия 4.6 и 4 7 не учитываются.
Объем I порции буферной жидкости, закачиваемой перед тампонажным раствором, рассчитывается как:
V^C^+CsHS,; (4.8)
а объем II порции, нагнетаемой после цементного.раствора, определяется из выражения:
V,, -C4Vnp; (4.9)
где С4 и С5 — коэффициенты из табл. 4.6. Величина V,, входит в общий объем продавочной жидкости Vnp.
Таблица 46
Величины коэффициентов, учитывающих потери тампонажного раствора на стенках труб и при смешении с буровым раствором
Показатели Обозн коэфф Величина коэффициента
для бурильн труб для НКТ
Тип буферной жидкости вода нет вода нет
Потери цементного раствора на стенках труб с, 0,008 0,029 0,02 0,011
Потери цементного раствора из-за смешения с соседней жидкостью на 1 границе С2 0,023 0,037 0,012 0,020
Потери цементного раствора из-за смешения с соседней жидкостью на 2 границе С3 0,017 0,030 0,011 0,020
Потери буферной жидкости при движении по заливочной колонне с На главную страницу

Читать еще:  Брезентовый рукав для цемента

Установка цементных мостов в скважине

При установке цементных мостов в непоглощающих скважинах прежде всего их промывают в течение 1,5 — 2 циклов для выравнивания плотностей промывочной жидкости в НКТ и затрубном пространстве.
Приготовленный расчетный объем цементного раствора (или другого изоляционного реагента) закачивают в НКТ и продавливают промывочным раствором до равновесия столбов жидкости в HКT и затрубном пространстве. Примерный объем продавочной жидкости (без учета объема металла НКТ) определяется следующим образом.
Путем деления объема закачанного в НКТ цементного раствора (в л) на объем 1 м эксплуатационной колонны (в л) определяют высоту столба, которую займет цементный раствор в колонне. Затем эту величину вычитают из общей длины спущенных в скважину НКТ. Полученную величину умножают на объем 1 м НКТ и определяют объем продавочной жидкости. А примерный; объем 1 м эксплуатационной колонны равен половине квадрата наружного диаметра колонны в дюймах.
Башмак НКТ поднимают до верхней границы устанавливаемого моста и излишки цементного раствора вымывают. Затем НКТ поднимают на 20 -30 м, скважину заполняют и ожидают затвердевания цемента (ОЗЦ). По истечении времени ОЗЦ проверяют глубину расположения моста и его прочность посадкой НКТ, а герметичность моста — опрессовкой.
Если высокой точности расположения цементного моста не требуется, то контрольный вымыв цементного раствора можно проводить после поднятия башмака НКТ на 50 — 60 м над расчетным уровнем моста.
При глубине скважины до 1500 м и расчетных объемах цементного раствора не более 0,3 м 3 цементные мосты можно устанавливать и без использования цементировочных агрегатов подачей цементного раствора в НКТ через конусообразную воронку ведрами. Дальнейшие работы аналогичны вышеописанным.

Перед установкой цементных мостов в поглощающих скважинах (приемистость более 7 м 3 /(час . МПа)) должны быть приняты меры по ограничению поглощательной способности пластов. Для этого используют широкий ассортимент измельченных, закупоривающих материалов с размерами частиц 5 — 10 мм (например, древесные опилки, кордное волокно и т. д.). В качестве жидкости-носителя рекомендуются глинистый раствор, водоцементная суспензия плотностью 1100— 1150 кг/м 3 , водоглинистая суспензия плотностью 1100—1300 кг/м 3 .
Если общая приемистость поглощающих пластов более 30 м 3 /(час . МПа), то рекомендуется вначале закачивание 5 — 10 м 3 высоковязкой жидкости с добавлением закупоривающего материала. Этот материал вводится в жидкость-носитель непосредственно перед закачиванием в количестве 50 — 100 кг/м 3 .

Читать еще:  Облицовка цементным раствором фундамента утепленного пенопластом

Закачивание закупоривающего материала надо продолжать до восстановления полной циркуляции. Ниже приводится объем расходуемой жидкости с закупоривающим материалом в зависимости от приемистости поглощающих пластов:

— приемистость поглощающих пластов, м 3 /(час . МПа) 40
— объем расходуемой жидкости с закупоривающим

материалом, м 3 15—20 25 40—45
Устанавливать цементный мост надо сразу после закачивания закупоривающего материала. Для установки мостов в поглощающих скважинах (особенно в скважинах с открытым забоем) можно применять те же материалы, которые используют при устранении нарушений обсадных колонн и отключении пластов с поглощением промывочной жидкости: гипсосоляроцементную смесь, цементную тампонирующую пасту (ПТЦ), двухфазные глинистые растворы, глинисто-смоляной вяжущий материал, синтетические смолы с небольшим временем отверждения и т. д.

Сущность применения гипсосоляроцементных смесей заключается в замещении углеводородной основы водой при попадании смеси в водную среду и быстром схватывании смеси в интервале поглощения хватывания смеси составляет 10 — 14 мин, гипсосоляроцементный фактор равен 0,7 — 0,8.

Для предотвращения оседания цемента и гипса в смесь необходимо добавлять дисолван в количестве 15—16 кг/м 3 . Технология применения указанной смеси заключается в следующем.

В одну цементосмесительную машину загружают цемент, в другую — гипс. Обе машины через тройник соединяются с устьем скважины. Для создания нижней разделительной пробки закачивают дизельное топливо в объеме 2,5 м 3 . Водяными насосами цементировочных агрегатов его подают, предварительно обработав дисолваном, в смесительные машины. Приготовленные соляроцементная и солярогипсовая смеси через тройник закачивают в скважину. Затем создают верхнюю разделительную пробку из дизельного топлива объемом 0,5 м 3 . Смесь продавливают до интервала установки моста. Объемное соотношение смесей 1:1.
Цементную тампонирующую пасту (ПТЦ) получают перемешиванием в тройнике-смесителе цементных растворов на водной и углеводородной основах.
Время отверждения ПТЦ регулируется добавлением в воду затворения цемента ускорителей схватывания (например, добавление СаСl2 в количестве 10 % сокращает начало схватывания с 4 ч 15 мин до 16 мин, а конец схватывания — с 6 ч 40 мин до 1 ч 15 мин).
В табл. 137 приводится потребное количество материалов для приготовления определенного объема ПТЦ. Сущность применения двухфазных глинистых растворов заключается в смешении соляробентонитовой смеси (СБС) с глинистым раствором, в результате чего происходят выделение углеводородной основы и соединение выпавшей глины с водой. Подбором количества СБС в глинистом растворе можно регулировать вязкость — плотность глинистой массы. Для скважин с интенсивностью поглощения до 50 м 3 /ч рекомендуемое количество глинопорошка в СБС равно 700—800 кг/м 3 , а при более 50 м 3 /ч : 1200 — 1500 кг/м 3 .

Практика показывает, что при интенсивности поглощения до 50 м 3 /ч необходимо 10 — 16 т глинопорошка, более 50 м 3 /ч: 20 — 30 т.
Двухфазные глинистые растворы в скважину закачивают по двум каналам: по НКТ и затрубному пространству. Приготовление растворов аналогично приготовлению гипсосоляроцементной смеси.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector