Закачивания скважин

По результатам расчетов табл. 9. построим график зависимости РГД = f(UСП)

Давление столба промывочной жидкости на пласт будет равно

Тогда максимальное гидродинамическое давление, не допускающее поглощения будет равно , что соответствует скорости спуска приблизительно равной 3,3 м/с.

Рис. 4. Зависимость РГД = f(UСП)

Скорость спуска обсадной колонны не должна превышать 3 м/с.

Расчет допустимой глубины опрожнения колонны

Из условия прочности обсадной колонны:

Из условия прочности обратного клапана:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ

 

Кондуктор и колонна цементируется до устья, для разобщения водоносных горизонтов.

Обсадная колонна цементируется в одну ступень (требование заказчика) до устья.

Самым слабым пластом является Мегионская свита (Кп=1,59), РПОГЛ=40,03 МПа. Давление столба цементного раствора на поглощающий пласт с учетом гидродинамических потерь при цементировании должно удовлетворять условию

РПОГЛ³1,1×РЦ.Р..                                                                                                                                     (12)

Таким образом давление столба цементного раствора не должно превышать величины  Для дальнейших расчетов примем, что интервал от забоя и на 300 м выше продуктивного пласта (2205-2570 м по вертикали) цементируется ПЦТ-1-50 по ГОСТ 1581-96 с плотностью раствора rЦ.Р.=1,80 г/см3 (В/Ц=0,45) Давление столба ПЦТ-1-50 будет составлять

.

Рассчитаем плотность облегченного раствора

РАСЧЕТ цементированиЯ обсадной колонны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ЭКСПЛАТАЦИОННОЙ КОЛОННЫ

 

7.1 Определение объёма цементного раствора

Рис.5. Конструкция скважины

где

 

где Kк - коэффициент кавернозности.

 

7.2 Определения объёма облегчённого  цементного раствора.

7.3. Определение объёма  продавочной жидкости

где VМ - объём манифольда.

7.4 Определение объёма  буферной жидкости

где НБЖ – высота столба буферной жидкости (НБЖ=200…500 м).

7.5 Определение количества цемента  и воды для затворения

Количество цемента для приготовления 1 м3 цементного раствора определяется из уравнения:

                                                                        13)

где  плотность цементного раствора, кг/м3;

В/Ц – водоцементное отношение.

Тогда

Объем воды, необходимый для затворения этого количества цемента рассчитывается по формуле

                                                                                (14)

7.6 Определение количества облегчённого цемента и воды для затворения

Расчет ведется по формулам, аналогичным формулам аналигичным формулам (13-14)

7.7 Реологические параметры  растворов

Для расчета воспользуемся следующими формулами

                                                                    (15)

(16)

Цементный раствор:

;

.

Облегченный цементный раствор:

;

.

Буферная жидкость:

;

.

Буровой раствор:

Так как на практике, буровой раствор смешивается с цементным раствором (с буферной жидкостью) и коагулирует, при этом образуется высоковязкая масса.

Примем, что раствор имеет следующие параметры

;

.

Определение режима работы цементировочной техники

Определяется число смесительных машин для каждого вида тампонажного материала (псм):

                                                                                                                    (17)

гдетНАС - насыпная масса сухой тампонажной смеси, кг/м3;

VБУНК - ёмкость бункера смесительной машины, м3.

Цементный раствор (смесители 2МСН-20)

Облегченный цементный раствор (смесители 2МСН-20)

Производительность смесителя 2СМН-20 по цементному раствору:

где QВ – производительность водяного насоса, л/с;

Производительность смесителя 2СМН-20 по облегченному цементному раствору:

где QВ – производительность водяного насоса, л/с;

 

Число цементировочных агрегатов для закачки цементного раствора (ЦА-320).

Так как производительность смесителя по цементному раствору 20,6 л/с, а максимальная производительность ЦА-320 - 14,5 л/с, то с каждым смесителем должно работать по два агрегата:

 для закачки цементного раствора.

Число цементировочных агрегатов для закачки облегчённого цементного раствора.

Так как производительность смесителя по облегчённому цементному раствору 20,2 л/с, а максимальная производительность ЦА-320 - 14,5 л/с, то с каждым смесителем должно работать по два агрегата:

 для закачки облегчённого цементного раствора.

1. Общая потребность в цементировочной  технике:

Для приготовления цементного и облегчённого цементного растворов необходимо шесть 2СМН-20.

Для подачи воды и начала продавки необходимо два ЦА-320.

Для закачки цементного и облегчённого цементного растворов необходимо 12 ЦА-320.

Всего 14 ЦА-320.

Также для цементирования используем блок манифольдов 1БМ -700 и станцию контроля цементировании СКЦ-2М-80.

 

Таблица №10

Распределение тампонажных материалов

Смеситель	ЦА	Материал	Цемент, т	Вода, м3	Буф. Ж.	Продавка
	1				8,1	36,83
	2
1	3	ОЦР	64,722	43,15
	4	ОЦР
2	5	ОЦР
	6	ОЦР
3	7	ОЦР
	8	ОЦР
4	9	ОЦР
	10	ОЦР
5	11	ЦР	19,215	9,15
	12	ЦР
6	13	ЦР
	14	ЦР

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. ОХРАНО ТРУДА, ОКРУЖАЮЩИХ СРЕДЫ И ТБ И ПРИ ЗАКАНЧИВАНИИ СКВАЖИН

 

Предотвращение потерь нефти и газа в проницаемые горизонты предусматривается путём применения высокогерметичных труб типа ОТТГ, ОТТМ и применения специальных герметизирующих резьбовых смазок типа Р - 402, Р - 2МПВ. Контроль качества цементирования осуществляется геофизическими методами и опрессовкой колонн согласно “Инструкции по испытанию скважин на герметичность”.

Для предотвращения загрязнения водоносных горизонтов в том числе таликовых вод применяются следующие технологические решения:

·  обработка бурового раствора высокомолекулярными соединениями, обеспечивающая снижение фильтрационных свойств промывочной жидкости;

·  ограничение репрессий на водоносный горизонт путём регулирования структурно-механических свойств бурового раствора, обеспечивающих снижение гидродинамического давления в том числе при спуско - подъёмных операциях;

·  перекрытие интервала залегания таликовых и водоносных горизонтов колонной обсадных труб, обеспечивающих сохранение естественного состояния подземных вод в процессе дальнейшнго углубления ствола скважины.

Для сохранения естественного состояния коллекторских свойств продуктивного пласта и предотвращения физико – химического загрязнения призабойной зоны пласта реализуются следующие технологические мероприятия:

·  снижение водоотдачи бурового раствора до 1,5-2 см3 путём специальной химической обработки промывочной жидкости при вскрытии и разбуривании продуктивного горизонта;

·  уменьшение гидравлических сопротивлений в стволе скважины и снижение репрессии на пласт за счёт применения бурового раствора со значениями напряжения сдвига близкими к нулевым;

·  образование на стенках скважины полимерглинистой корки, препятствующей проникновению в пласт твёрдой фазы бурового раствора.

Для предупреждения нефтегазопроявлений продуктивный пласт вскрывается при плотности бурового раствора, регламентированной “Едиными техническими правилами ведения работ при строительстве скважин на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях”. Устье скважины оборудуется в соответствии с действующими нормативными документами противовыбросовым оборудованием.

Основой функцией тампонажных растворов, обеспечивающей охрану недр является изоляция с их помощью флюидосодержащих пластов друг от друга и от земной поверхности. Предусмотрены следующие технико-технологические решения, обеспечивающие природоохранные функции цементных растворов и ограничивающие их отрицательные воздействия на недра:

·  интервалы подъема цементных растворов за обсадными колоннами выбраны в соответствии с геологической характеристикой разреза данного месторождения;

·  применение токсичных материалов в процессе цементирования является недопустимым;

·  для повышения степени вытеснения бурового раствора цементным, предусматривается предварительная прокачка нетоксичной буферной жидкости, смывающей рыхлую часть глинистой корки;

·  применяемые для цементирования колонн тампонажного портландцемента ПЦТ-1-50, относящегося к 4-му классу опасности.

Охрана труда и ТБ

Спуск и цементирование обсадных колон в цикле строительства скважины, травмоопасные и ответственные процессы.

Крепление скважины допускается только после проверки мастером и механиком основных узлов вышки, ее вертикальности, надежности талевой системы, лебедки, ротора, фундамента вышки и правильности показаний КИП. Крепление скважины недопустимо без утвержденного главным инженером плана проведения соответствующих работ, акта на опрессовку цементировочной головки и обратных клапанов. Трудоемкость крепления скважины связано с подготовкой обсадных труб к спуску, навинчиванием и цементированием труб, перемещением элеватора на столе ротора, закрытием крышки элеватора, при цементирование скважины трудоемок процесс загрузки цементосмесительной машины.

В процессе закачивания цемента в скважине создается очень высокое давление и по этому персонал не должен находиться в опасных зонах, так же запрещены ремонтные работы.

При вскрытии продуктивных пластов возможны нефтегазопроявления. При этом следует уделять особое внимание удельному весу промывочной жидкости и других ее параметров. На каждой буровой должны быть приборы – газоанализаторы, противогазы, а также комплект безискрового инструмента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. ПРИЧИНЫ ВЫХОДА КРЕПИ  СКВАЖИН ИЗ СТРОЯ. ВИДЫ РЕМОНТОВ

 

Дефекты при креплении скважин могут быть вследствие использования бракованных труб, нарушение их целосности под воздействием больших осевых нагрузок, высокого избыточного давления, их износа впроцессе бурения. Неполного замещения промывочной жидкости в заколонном пространстве, поглощения тампонажного раствора при цементировании, корозионного влияния окружающей среды, создание концентраторов напряжения, несовершенного профиля ствола скважины и других причин.

·  Условно все дефекты можно классифицировать на следующие группы:

·  Деформации колонны из-за изменнения ее формы поперечного сечения либо с нарушением сплошности.