Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Недвижимость arrow Обоснование технологии спуска и цементирования обсадной колонны

Обоснование технологии спуска и цементирования обсадной колонны


Домашняя работа №1 Обоснование технологии спуска и цементирования обсадной колонны

1. Нарисовать конструкцию обсадной колонны (ОК), кратко описать функциональное назначение каждого элемента ее технологической оснастки.

2. Выполнить расчет одноступенчатого цементирования эксплуатационной колонны в скважине, конструкция которой рассчитана в ДЗ № 1. Недостающие исходные данные для расчета принять самостоятельно со ссылкой на источник.

3. Нарисовать схему цементирования с указанием всех параметров для следующих этапов:

а) закачка тампонажного раствора;

б) начало продавки тампонажного раствора;

в) окончание продавки тампонажного раствора.

4. Привести перечень и показателей качества цементирования эксплуатационной колонны.

Задание №1 Конструкция обсадной колонны

обсадной колонна цементирование скважина

ОК собирают из ОТ одного номинального размера (одноразмерная колонна) либо нескольких номинальных размеров (комбинированная колонна). Трубы подбирают в секции в согласно результатам прочностного расчета.

Для облегчения спуска и качественного цементирования ОК в ее состав включают элементы технологической оснастки:

* башмак;

* заливочный (башмачный) патрубок;

* обратный клапан;

* упорное кольцо;

* муфту ступенчатого цементирования (МСЦ);

* центраторы (фонари);

* скребки;

* заколонные пакеры;

* подвесное устройство.

Башмак обсадной колонны.

Служит для предохранения низа ОК от смятия и для направления ее по стволу скважины в процессе спуска

Конструкция башмака обеспечивает ему достаточную механическую прочность при спуске ОК и сравнительно легкое разбуривание.
Имеет одно центральное отверстие и несколько боковых.

Заливочный патрубок.

Служит для подачи цементной суспензии в затрубное пространство. Устанавливают непосредственно над башмаком. Представляет собой отрезок трубы длиной около 1,5 м с отверстиями, расположенными по винтовой линии.

Обратный клапан.

Предназначен для:

· предотвращения движения цементного раствора в колонну после его продавки;

· посадки разделительных пробок в процессе закачивания цементного раствора в колонну и продавливания его в заколонное пространство;

· обеспечения самозаполнения ОК промывочной жидкостью (клапаны типа ЦКОД).

Устанавливают в нижней части ОК на одну-две трубы выше башмака.

Упорное кольцо (кольцо «стоп»).

Служит для посадки цементировочной пробки в процессе цементирования ОК. Устанавливают на 20-30 м выше башмака.

Центратор.

Служит для центрирования ОК в скважине. Способствует снижению сил трения при спуске колонны и более полному замещению цементным раствором жидкости, находившейся в затрубном пространстве.

Скребок.

Служит для удаления фильтрационной корки со стенки скважины и повышения надежности сцепления цементного камня со стенкой скважины.

Турбулизатор.

Предназначен для турбулизации потока в затрубном пространстве при спуске и цементировании ОК.

Заколонный пакер.

Обеспечивает надежную изоляцию отдельных интервалов в затрубном пространстве за счет деформирования эластичного элемента (ЭЭ), надетого на корпус, и плотного его смыкания со стенкой ствола скважины.

По способу перевода в рабочее состояние пакеры подразделяются:

· гидравлические (в ЭЭ поступает жидкость, вызывая его деформацию в поперечном сечении);

· механические (ЭЭ деформируется за счет разгрузки на него части веса ОК).

Устанавливают в местах залегания устойчивых непроницаемых горных пород.

Задание №2

Целью расчета является определение количества материалов, необходимых для цементирования эксплуатационной колонны, параметров оборудования, числа смесительных машин и цементировочных агрегатов, а также продолжительности операции.

Объем цементного раствора, необходимый для цементирования скважины, м3:

k - коэффициент резерва (1,15);

Dc - фактический средний диаметр ствола скважины в интервале цементирования, м;

D - наружный диаметр эксплуатационной колонны, м;

lц - длина интервала цементирования, м;

d - внутренний диаметр колонны, м;

hc - расстояние от упорного кольца до башмака колонны, м.

Для приготовления такого объема цементного раствора требуется сухого цемента, кг:

kц - коэффициент, учитывающий потери цемента при затаривании смесительный машин и приготовлении раствора (1,05);

qц - расход сухого цемента на 1м3 раствора в кг.

сцр - плотность цементного раствора, кг/м3;

m - относительное водосодержание раствора, т.е. отношение массы воды к массе сухого цементного порошка в 1 м3 раствора.

Приближенно отношение массы воды к массе сухого цементного порошка в 1 м3 раствора можно рассчитать также по формуле:

сц и сж - плотность соответственно сухого цементного порошка и воды в кг/м3. Плотность сухого цемента для портландцемента составляет 3200 кг/м3.

Количество тампонажной смеси:

Объём воды для приготовления цементного раствора, м3:

Объём продавочной жидкости:

kсж - коэффициент, учитывающий сжимаемость продавочной жидкости и определяемый экспериментально (1,04).

Предположим, что объём цементного раствора, который требуется закачать в скважину, меньше внутреннего объёма обсадной колонны. Тогда число смесительных машин, необходимых для приготовления цементного раствора, где qТ - насыпная масса твердой фазы (кг/м3); U - ёмкость бункера смесительной машины (м3):

Задание №3

Задание №4

Обеспечение качества крепи скважин заключается в контроле:

· процесса цементирования;

· качества цементирования;

· текущего состояния качества крепи в процессе строительства и эксплуатации, а также после ликвидации скважин;

· правильный подбор исходных материалов и рецептуры ТР;

· рациональная организация процесса;

· контроль технологических параметров;

· высота подъема ТР в затрубном пространстве;

· полнота замещения ПЖ тампонажным раствором в зацементированном интервале;

· равномерность распределения цементного камня в затрубном пространстве (позволяет судить о соосности ствола скважины и ОК);

· сцепление цементного камня с ОК и стенкой скважины;

· герметичность зацементированной ОК и затрубного пространства.

Акустический контроль качества цементирования (АКЦ).

Основан на регистрации полной волновой картины упругих колебаний, распространяющихся по колонне, породе и цементу. Зарегистрированный волновой сигнал обрабатывается на поверхности для получения кинематических и динамических параметров, характеризующих качество сцепления цементного камня с колонной и с породой.

Применение:

* точная отбивка верхнего уровня подъема цементного кольца;

* определение степени сцепления цементного камня с колонной;

* определение степени сцепления цементного камня с породой;

* определение интервалов присутствия цементного камня (в т.ч. малопрочного).

Гамма-гамма дефектометрия-толщинометрия (СГДТ).

Основана на зависимости интенсивности рассеянного гамма-излучения от плотности вещества, заполняющего затрубное пространство обсаженных скважин в интервале исследования.

Примененяют для определения:

* высоты подъема ТР в затрубном пространстве;

* интервалов, содержащих различные ТР (чистый цемент, гельцемент и др.);

* характера заполнения затрубного пространства ТР;

* эксцентриситета ОК в скважине;

* средней по периметру толщины стенки труб ОК;

* местоположения соединительных муфт, элементов технологической оснастки (центрирующих фонарей и пр.).

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Право
Психология
Религиоведение
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее