Файл: Стратиграфия и литология нефтегазоносных комплексов пород.doc

104

7.3 Подготовка ствола скважины и спуск обсадных колонн

Подготовка ствола скважины производится согласно правилам и общепринятым рекомендациям.

Технологический режим спуска обсадных колонн.

Технологический режим спуска обсадных колонн зависит от геологических, технических, технологических условий проводки скважины и ее конструкции.

Спуск обсадной колонны начинается только после проведения полного комплекса подготовительных операций.

Обсадные трубы должны быть заблаговременно уложены на стеллажи в порядке спуска их в скважину, осмотрены и пронумерованы, ослаблен натяг колец.

Грузозахватные механизмы для спуска колонн:

Направление.

Спуск направления в связи с незначительной длиной колонны (150м) предусматривается произвести на двух элеваторах с проходным диаметром не более 431 мм, грузоподъемностью не менее 1, 75 веса колонны.

Кондуктор.

Спуск кондуктора предусматривается произвести на подвесных механизмах с помощью элеватора и пневматического клинового захвата ПКРО560.

Техническая колонна.

Спуск технической колонны произвести на подвесных механизмах:

• 
  подвеску колонны на талевой системе производить на элеваторе;
  
• 
  подвеску колонны в роторе до достижения предельного веса колонны производить на клиновом захвате типа ПКРО - 560.
  

Эксплуатационная колонна.

Спуск эксплуатационной колонны произвести на подвесных механизмах: - подвеску колонны на талевой системе производить на элеваторе;

• 
  подвеску колонны в роторе до достижения предельного веса колонны производить на клиновом захвате типа ПКРО- 560.
  

Смазка резьбовых соединений:

Состав смазки резьбовых соединений обсадных труб, элементов технологической оснастки, выбирается в соответствии с инструкцией по креплению скважин. Для всех колонн принимается смазка для герметичных и условно-герметичных резьбовых соединений (ОТТМ, ОТТГ, ОГ1М, Баттресс и резьбы с треугольным профилем) состава РУС-1. Температурный интервал использования от -50°С до +200°С.

Крутящие моменты при свинчивании обсадных труб:

• 
  Трубы Ø 426 мм ОТТМ ……………………………………… 30 - 43 кН . м;
  
• 
  Трубы Ø 324 мм ОТТМ ……………………………………... 7,5 - 9,6 кН . м;
  
• 
  Трубы Ø 245 мм ОТТМ ……………………………………... 5,6 - 10,2 кН . м;
  
• 
  Трубы Ø 168 мм ОТТГ ……………………………………... 6,9 - 10,7 кН . м; Условия нормального закрепления резьб:
  

---

Расстояние между торцом муфты и концом сбега резьбы на ниппеле:

• 
  для труб ОТТМ не более 6 мм;
  
• 
  для труб ОТТГ торец муфты должен совпадать с концом сбега резьбы на ниппеле или не доходить не более 2 мм.
  

Общие положения по технологическому режиму спуска обсадных труб приведены в (табл.7.6.).

Таблица 7.6 - Режимы спуска обсадных труб

Обсадная колонна	Тип инстру- мента для спуска	Средства смазки, уплотнения резьбовых соединений		Моменты свинчива ния обсадных труб, кН×м	Расход смазки , кг	Интервал спуска труб, м		Допусти мая скорост ь спуска труб, м/с
		название	ТУ на изготовление			от	до
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Направлен ие	Элевато р	РУС-1	ТУ 0254-008- 540442292005	30,0-43,0	1,0	0	100	0,25
Кондуктор	ПКРО- 560	РУС-1	ТУ 0254-008- 540442292005	7,5-9,6	4,6	0 100	100 480	0,5 0,25
Промежут очная	ПКРО- 560	РУС-1	ТУ 0254-008- 540442292005	5,6-10,2	13,4	0 480 1200	480 1200 1680	0,7 0,5 0,25
Эксплуатационная	ПКРО- 560	РУС-1	ТУ 0254-008- 540442292005	6,9-10,7	8,7	0 1680	1680 2050	0,7 0,3-0,2

8 Цементирование скважины

1. 
   Выбор способа цементирования
   

Направление, кондуктор и цементируем прямым способом, а промежуточную и эксплуатационную колонны ступенчатым способом с помощью муфты ступенчатого цементирования.

---

2. 
   Выбор тампонажного материала и расчет цементирования скважин
   

Цементирование основного направления Данные для расчета:

глубина спуска колонны Н=150 м; диаметр долота Dд=0,508 м; наружный

диаметр обсадной колонны dн=0,426 м; внутренний диаметр обсадной колонны dв=0,406 м; высота подъема цементного раствора от башмака Hц= 150 м; высота цементного стакана в колонне hст=10 м; коэффициент увеличения объема ствола скважины за счет каверн К1=1,25 м3; плотность бурового раствора γп=1080 кг/м3; коэффициент потери цемента при приготовлении цементного раствора Кц=1,05; плотность воды затворения γв=1000 кг/м3; коэффициент потери воды затворения при приготовлении цементного раствора Кв=1,1.,m=0,5водоцементное отношение.

Определяем плотность тампонажного раствора :

1 m 1 0,5 ³

_т.р   1,83г/см

1 m 1 0,5

---

 

с.ц в 3,15 1

Необходимое количество тампонажного раствора для цементирования обсадной колонны определится:

V_ц  0,785(k₁ D_д² d_н²)H d_в² h_ст 0,785(1,250,5084² 0,426²)150 0,406² 1017,9 Количество сухой тампонажной смеси определится:

1 1

Q_ц  k_ц  _ц V_ц 1,05 1,8317,96  23т.

1 m 10,5

Количество жидкости затворения определится: kв Qц m 1,1230,5 3

Vв   12,65м

_в 1,0 .

Объем продавочной жидкости определится:

V_пр  0,785d_в² (H h_ст)  0,7850,406² (15010) 18,11м³ .

Цементирование проводится с помощью цементно-смесительных машин 2СМН 20 и цементировочных агрегатов ЦА-320.

Давление на цементировочной головке в конечный момент цементирования определится:

Н  h_ст ^_ц _р 

Р1  ¹⁰5  Ргс. , где Рг.с. – давление гидросопротивлений.

P_гс  0,001 H  0.8  0,001150 0.8  0,95МПа.

1501018301080

Р₁  10₅ 0,83 1,88МПа.

Принимается цементировочная головка ГЦУ 426 с допустимым давлением [P1] = 10 МПа.

Р1 < [P1], условие выполняется.

Давление на насосах цементировочных агрегатов принимается равным давлению на цементировочной головке Р2 = Р1 = 1,88 МПа.

Допустимое давление на насосах цементировочного агрегата ЦА-320 [P2] = 32 МПа.

Р2 < [P2], условие выполняется.

Давление на забое скважины в конце цементирования определится:

H ц 1501830

Pз  105  105  2,74МПа.

Подача насосов при продавливании тампонажного раствора (для обеспечения скорости восходящего потока в кольцевом пространстве V=0,25м/с) определится:

Q  0,785V (D_с² d_н² )  0,7850,25(0,635² 0,426² )  0,043м³ /с  43л/с.

Число цементно-смесительных машин, затворяющих цементный раствор, определится: Q m  ц

Vбун ц , (8.1)

г де Qц – масса сухого цемента; Vбун – вместимость бункера цементосмесительной машины

---

, для цементосмесительной машины 2СМН-20, Vбун = 14,5 м3; γц – плотность цементного раствора. m  0,86

. Принимается одна цементосмесительная машина 2СМН-20.

Число цементировочных агрегатов определится:

Q

n 1

^Qi , (8.2)

где Q – необходимая подача насосов; Qi – подача развиваемая 1 цементировочным агрегатом.

Для цементировочного агрегата ЦА – 320 производительность на IV скорости QIV = 14,5 л/с при диаметре втулки 125 мм, а давление РIV = 6 МПа, т.е. заданный режим по давлению обеспечится при использовании этого цементировочного агрегата.

n 1 3,96

.

Принимается 4 цементировочных агрегата ЦА-320.

Предусматривается закачивание 0,98 объема продавочного раствора с помощью n-1=4-1=3 агрегатов (ЦА-320) при подаче QIV = 14,5 л/с. Оставшиеся 0,02 объема продавочного раствора будут закачиваться одним агрегатом при QIV = 14,5 л/с, что необходимо для ловли момента "стоп" - момента посадки верхней разделительной пробки на упорное кольцо.

Продолжительность закачивания тампонажного раствора:

V^ц 17,96

t_З    6,96мин

60Q 600,043 , (8.3)

где Vц– объем цементного раствора.

Продолжительность процесса продавливания:

V^пр 18,11

t_пр    7,02мин

60Q 600,043 _,

Vпр – объем продавочной жидкости.

Общее время цементирования:

t_общ  t_З  t_пр 15  6,96  7,02 15  28,98мин

.

Выбор тампонажного цементного раствора для цементирования обсадной колонны

Тампонажный цементный раствор для цементирования обсадной колонны, характеризующийся началом загустевания:

t^общ 28,98

t    38,64мин

0,75 0,75 _.

Принимается тампонажный раствор на основе портландцемента по ГОСТ 1581-96 ПЦТ-I-50 со следующими показателями: растекаемость Р = 14 см; начало схватывания Нсхв = 1,5 ч, конец схватывания Ксхв = 3 ч, ожидание затвердевания цемента ОЗЦ = 8 ч. Цементирование кондуктора Данные для расчета: глубина спуска колонны Н=560 м; диаметр долота Dд=0,3937 м; наружный диаметр обсадной колонны dн=0,324 м; внутренний диаметр обсадной колонны dв=0,3049 м; высота подъема цементного раствора от башмака Hц= 560 м; высота цементного стакана в колонне hст=10 м; коэффициент увеличения объема ствола скважины за счет каверн К1=1,2 м; плотность бурового раствора γп=1100 кг/м3; водоцементное отношение m = 0,5; коэффициент потери цемента при приготовлении цементного раствора Кц=1,05; плотность воды затворения γв-

---