Шпаргалка по "Бурению"

1. тампонажный цемент на основе портландцемента
2. тампонажный цемент на основе доменных шлаков
3. на основе известково-песчанных смесей
4. прочие тампонажные цементы (белиловые и др.)

Применяются только два первых вида цемента.

 

Вопрос 42 Одноступенчатое  цементирование

 

Одноступенчатый способ цементирования скважин наиболее распространен. При этом способе в заданный интервал подается тампонажный раствор за один прием. Если возникает необходимость делить интервал цементирования на две части, то используют двухступенчатое цементирование. При этом на границе раздела устанавливают специальную разделительную муфту. Способ применяют в следующих случаях: поглощение тампонажного раствора в нижних пластах или при большой высоте его подъема за колонной, когда расчетные давления при прокачивании тампонажного раствора больше давления, развиваемого цементировочными агрегатами; наличие резко отличающейся температуры в нижней и верхней зонах интервала подъема тампонажного раствора; невозможность доставки на буровую нужного количества тампонажной техники; возможность возникновения больших давлений в процессе продавливания тампонажного раствора. Манжетное цементирование применяют, когда нет необходимости цементировать эксплуатационную колонну в зоне продуктивного горизонта. При расчете одноступенчатого цементирования определяют: количество сухого тампонажного материала; количество воды для затворения; объем продавочной жидкости; максимальное давление в конце процесса цементирования; необходимое число смесительных машин и цементировочных агрегатов; время, необходимое для проведения всего процесса цементирования. Для повышения качества цементирования необходимо предусмотреть использование при цементировании буферной жидкости, которая выполняет следующие функции:

отделяет тампонажный раствор  от промывочной жидкости и предотвращает  образование густых трудно прокачиваемых смесей;

увеличивает полноту замещения  промывочной жидкости тампонажным  раствором;

способствует разрушению фильтрационных глинистых корок на стенках скважины;

способствует лучшему сцеплению  тампонажного раствора с горными породами, слагающими стенки скважины.

 

 

 

Вопрос 43 Подготовка скважин  к цементированию…Оборудование.  ПРИМЕНЯЕМОЕ ПРИ ЦЕМЕНТРИРОВАНИИ.

Цементирование обсадной колонны  в скважи¬не обычно сопряжено  с выполнением ряда трудоемких работ  по доставке исходных материалов, и, прежде всего цемента, на буровую, по приготовлению за короткий срок большого объема тампонажного раствора и подаче его в ствол скважи¬ны и в затрубное пространство. Расход материалов и качест¬во цементировочных работ во многом зависят от совершен¬ства и надежности применяемых технических средств. Для выполнения указанных выше работ применяется комплекс специального оборудования.

В техническое оснащение цементировочных  работ входят цементировочный агрегат (Ц), цементно-смесительная маши¬на  (СМ), самоходный блок обвязки (1БМ-700), станция кон¬троля процесса цементирования (СКЦ-2М), а также вспомо-гательные емкости и резервуары (осреднительные емкости, цементный бачок и др.), цементировочная головка, трубопро¬воды и шланги для обвязки оборудования и устья скважины.

Цементировочный агрегат предназначен для подачи тампо¬нажного раствора в скважину, нагнетания (продавки) его  в затрубное пространство за цементируемой  обсадной колон¬ной, для измерения  объема жидкости, расходуемой на приго¬товление тампонажного раствора, и подачи жидкости затворения в цементно-смесительную машину при приготовлении тампонажного раствора.

В отечественной практике обычно применяют  мобильные цементировочные агрегаты, смонтированыне на шасси авто¬мобиля. Рассмотрим цементировочный агрегат ЦА-320М, смонтированный на шасси автомашины КрАЗ-257 (рис. 1). Цементировочный агрегат включает следующие узлы: короб¬ку отбора мощности, водоподающий насос 1В, вспомогатель¬ный двигатель ГАЗ-51А, двухпоршневой насос 9Т высокого давления с приводом от транспортного двигателя автомаши-ны, мерный бак, разделенный внутренней перегородкой на две полости объемом 3,2 м3 каждая, и манифольд, позволяю¬щий составлять различные схемы подсоединения агрегата.

В агрегате ЦА-320А установлен центробежный водоподаю¬щий насос. Объем жидкости затворения измеряют, попере¬менно забирая ее из кажой половины мерного бака извест¬ного объема. Объем находящейся в каждой половине мерно-го бака жидкости определяют по ее уровню.

Основные параметры характеристики цементировочного агрегата — предельное давление нагнетания тампонажного раствора, а также подача и давление нагнетания — на каж¬дом режиме работы устанавливаются в зависимости от часто¬ты вращения выходного вала коробки скоростей транспорт-ного двигателя и диаметра втулок насоса. Максимальное дав¬ление указывается в марке агрегата (у агретага ЦА-320М оно составляет примерно 32 МПа).

   Цементировочные агрегаты  некоторых типов (ЗЦА-400А и др.) не имеют водоподающего насоса  и поэтому не могут использоваться  для подачи жидкости в цементно-смесительную машину. Кроме того, привод насоса высокого давления может осуществляться от индивидуального двигателя, смон¬тированного вместе с насосом на шасси автомобиля (4ЦА-100 и др.).

Для выполнения цементировочных работ  в особых усло¬виях (труднодоступные районы, горная местность и т.п.) вы¬пускаются цементировочные агрегаты 5ЦА-320С на санях, 5ЦА-320ГБ на гусеничном прицепе, 5ЦА-320 на раме. Агрегат последнего типа можно транспортировать вертолетом на подвеске. В распоряжении тампонажных контор имеются также самоходные насосные агрегаты 4АН-700, оснащенные плунжерным насосом с давлением нагнетания до 70 МПа. Та¬кой агрегат предназначен в основном для проведения гидрав¬лического разрыва пластов, гидроперфорации, ликвидации прихватов и в некоторых случаях может использоваться для продавки тампонажного раствора. Иногда при отсутствии це¬ментировочных агрегатов тампонажный раствор закачивают и продавливают буровыми насосами.

   В дальнейшем при совершенствовании  цементировочных агрегатов большое внимание уделяется повышению надежно¬сти работы всех узлов агрегата и снижению неравномернос¬ти подачи насосами тампонажного раствора, что, как пока¬зывают наблюдения, существенно сказывается на полноте за¬мещения жидкостей в затрубном пространстве и приводит к непроизводительным потерям мощности при продавке рас¬твора.

   Нефтепромысловые передвижные  насосные установки (це¬ментировочные  агрегаты)  разрабатывают в   соответствии  с ГОСТ 20725 — 75. Предусмотрен  выпуск пяти типов установок  с мерным баком (ЦА), которые будут иметь на платформе закрытую кабину машиниста, откуда по приборам он смо¬жет контролировать работу агрегата и управлять им.

   Цементно-смесительная машина  служит для приготовления тампонажных  растворов на месте проведения  цементировоч¬ных работ и транспортирования сухого цемента навалом (без тары). Эти машины можно также применять для приготовле¬ния нормальных и утяжеленных буровых растворов на осно¬ве глинопорошков.

Цементно-смесительную машину обычно монтируют на шасси автомобиля или на прицепе. Рассмотрим ее устройст¬во и характеристику на примере наиболее распространенной цементно-смесительной машины 2СМН-20. Она смонтирова¬на на шасси автомашины КрАЗ-257 (рис. 2).

На шасси автомашины установлен металлический бункер объемом 14,5 м3. Для перевозки в него загружается не более 9 т сухого цемента. После прибытия на место бункер может быть догружен до полного объема (20 т) с помощью специ-ального шнекового под

 

 

 

 

 

 

Вопрос 44. Обвязка  обсадных колонн. Проверка герметичности  колонны.

По окончании бурения  скважины, спуска эксплуатационной колонны  и ее цементирования верхние части  обсадных колонн (кондуктора, промежуточной  и эксплуатационной) соединяют при  помощи колонной головки.

Для испытания продуктивных горизонтов и обеспечения последующей их эксплуатации без осложнений обвязка колонн на устье должна обеспечивать:

1) герметизацию, контроль  давления и возможность заполнения  промывочной жидкостью заколонного  пространства;

2) жесткое соединение  верхней (устьевой) части эксплуатационной колонны с другими колоннами, спущенными ранее в скважину;

3) возможность фиксирования  некоторых величин натяжения  эксплуатационной колонны.

Колонные головки устанавливаются  на всех скважинах независимо от способа  их эксплуатации.

Для нефтяных, газовых  и газоконденсатных скважин выбор типа колонной головки зависит от пластового давления.

В промысловой практике применяют колонные головки двух типов: клиновую  ГКК и муфтовую ГКМ 

Наиболее распространена колонная головка клиновая.

Она предназначена для  обвязки двух колонн - промежуточной и эксплуатационной или эксплуатационной и кондуктора

Колонные головки испытывают на герметичность опрессовкой воды на рабочее давление согласно паспортным данным, а также на прочность корпуса  на пробное давление

После установления колонной головки на устье газовой скважины ее опрессовывают газоподобными агентами в следующем порядке:

1. через межколонное пространство устье скважины опрессовывают на давление, отвечающее допустимому внутреннему давлению промежуточной колонны, но не выше давления, которое может вызвать поглощение жидкости;

2) устанавливают на  колонну трубную головку фонтанной  арматуры, снижают уровень жидкости  в колонне и вторично опрессовывают  газом (воздухом) колонную головку  на максимальное рабочее давление  обсадной колонны, на которой установлена колонная головка, и дают выдержку давления не менее 5 мин.

При опрессовках колонной головки не должно быть потерь газа.

 

45.

Заканчивание скважин -  один из циклов освоение скважин. Часто освоение скважин в совокупности с некоторыми другими видами работ (вскрытие пласта и крепление призабойной зоны, перфорация, вызов и интенсификация притока (оттока) флюида) называют заканчиванием скважин.

Методы оценки пласта, такие как каротаж в  скважинах, отбор кернов и опробование  пластов, позволяют определить, будет ли проводиться заканчивание данной скважины для промышленной добычи. Кроме того, при этом выясняются некоторые характеристики потенциально продуктивных пластов, необходимые для выбора наиболее приемлемого метода заканчивания данной скважины. Возможны следующие варианты заканчивания скважины: обсаживанием, без спуска обсадной колонны и многозабойное. В 90% случаев применяется заканчивание обсаживанием. Этот метод подразделяется на:

• обычное заканчивание скважины с перфорируемой обсадной колонной; • заканчивание скважины со стационарным оборудованием;

 • многопластовое заканчивание скважины;

 • заканчивание с отсеканием песка;

 • заканчивание с отсеканием воды или газа.

Вскрытие пластов  и освоение скважины должны быть проведены качественно. Под качеством технологии вскрытия пласта и освоения скважин следует понимать степень изменения гидропроводности пласта (или пропластков) после выполнения соответствующей операции.

Для качественного  вскрытия продуктивного пласта необходимо соблюдать следующие требования к составу и свойствам бурового раствора:

---состав промывочной жидкости должен быть таким, чтобы ее фильтрат не способствовал набуханию глинистых частиц, увеличению гидрофильности породы, увеличению количества физически связанной воды в порах пласта;

---состав фильтрата бурового раствора должен соответствовать составу фильтра, заполняющего пласт, чтобы при проникании фильтрата в пласт не происходили такие физические или химические взаимодействия, в результате которых могут образовываться нерастворимые осадки;

----в составе промывочной жидкости необходимо иметь достаточное количество грубодисперсной твердой фазы, способной создавать закупоривающие мостики в трещинах и тем самым препятствовать глубокому проникновению промывочной жидкости в пласт;

соленость и  солевой состав фильтрата должны соответствовать солености и  солевому составу пластовой воды;

---фильтрат промывочной жидкости, используемый для вскрытия нефтяных пластов, должен уменьшать поверхностное натяжение на границе фильтрат - нефть;

---водоотдача бурового раствора в забойных условиях должна быть минимальной;

плотность промывочной  жидкости должна быть такой, чтобы дифференциальное давление было близким к нулю или, если вскрывается пласт с аномально  низким давлением, - меньше нуля.

 

46.

Различают первичное и вторичное вскрытие продуктивного горизонта. Под первичным вскрытием понимается процесс разбуривания продуктивного горизонта долотом. Вторичное вскрытие - процесс связи внутренней полости скважины с продуктивным горизонтом (перфорация скважины).

 

Способы вскрытия и крепления продуктивных пластов

• Продуктивный пласт сложен неустойчивыми горными породами, однороден, содержит одну жидкость.При вскрытии продуктивного горизонта диаметр долота и параметры промывочной жидкости те же, что и при бурении вышележащего пласта.В скважину спускают эксплуатационную колонну с перфорированной нижней частью.

Скважина цементируется  выше продуктивной толщи.

• Продуктивный пласт сложен неустойчивыми горными породами, однороден, содержит одну жидкость. При вскрытии продуктивного горизонта диаметр долота и параметры промывочной жидкости те же, что и при бурении вышележащего пласта.  В скважину спускают эксплуатационную колонну с перфорированной нижней частью. Скважина цементируется выше продуктивной толщи.

• Продуктивный пласт сложен перемежающимися пропластками с неоднородными по составу флюидами. Требуется селективная эксплуатация.

При вскрытии продуктивного  горизонта диаметр долота и параметры  промывочной жидкости те же, что  и при бурении вышележащего пласта.

В скважину спускают эксплуатационную колонну до забоя, которую затем цементируют.Проводится перфорация эксплуатационной колонны.

 

4 )  Продуктивный пласт сложен устойчивыми горными породами, однороден, содержит одну жидкость. Перед вскрытием продуктивного горизонта скважина обсаживается и цементируется.  Вскрытие производится долотом меньшего диаметра. Параметры промывочной жидкости выбирают с учетом характеристики продуктивного пласта.