ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.11.2023
Просмотров: 415
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Проектирование процессов заканчивания скважин
К параметрам обсадной колонны при заданном диаметре, который уже был выбран при разработке конструкции скважины, относятся группа прочности материала труб, толщина стенок и длина секций с соответствующей группы прочности и толщиной стенки.
Рекомендуется использовать по возможности наиболее дешёвые обсадные трубы, поэтому для начала расчёта выбираются трубы группы прочности Д. Принимается также тип обсадных труб и вид исполнения (“А” или “Б”).
Перед началом расчёта необходимо определиться с наиболее опасными нагрузками, с которых начнёте расчёт параметров ОК. При анализе используются совмещенные графики избыточных наружных и внутренний давлений. Из этих графиков видно, что наружные избыточные давления достигают максимума на забое скважины. Уровень наружных избыточных давлений, как правило, больше внутренних, к тому же, прочность на внутреннее давления выше прочности на смятие (наружные избыточные давления), поэтому, за начало расчета в большинстве случаев принимают наружное избыточное давление и расчёт параметров ОК начинается снизу ОК.
Расчетные данные о параметрах секций обсадной колонны представлены в таблице 2.16.
Таблица 2.16 – Данные о параметрах секций обсадной колонны
| № секций | Группа прочности | Толщина стенки, мм | Длина, м | Интервал установки (по стволу), м |
| 1 | Д | 10,6 | 1790 | 2690–900 |
| 2 | Д | 8,9 | 880 | 900–20 |
| 3 | Д | 8 | 20 | 20–0 |
Для нормального спуска и качественного цементирования обсадная колонна оборудуется специальной технологической оснасткой. К ней относятся: башмачная пробка, обратный клапан, стоп-кольцо, муфты ступенчатого цементирования, заколонные пакеры, стыковочные и разъединительные устройства для спуска и цементирования секций и "хвостовиков", фонари, скребки, турбулизаторы [7].
Цементировочнаяголовка
Цементировочные головки предназначены для создания герметичного соединения обсадной колонны с нагнетательными линиями цементировочных агрегатов.
Для эксплуатационной колонны диаметром 168,3 мм выбираем цементировочную головку типа ГЦУ 168×400 с рабочим давлением 40 МПа, которое не превышает расчётного давления в конце продавки тампонажной смеси при цементировании, когда давление на цементировочной головке достигает максимального значения. При установке на устье скважины верхнюю разделительную пробку в эту головку закладывают заранее, поэтому отпадает необходимость разборки головки ГЦУ после закачивания тампонажного раствора. Параметры цементировочной головки представлены в таблице 2.17.
Таблица 2.17 – Параметры цементировочной головки ГЦУ 168×400
| Шифр головки | Рраб, МПа | Диаметр колонны, мм | Габаритные размеры, мм | Масса, кг | |||
| Длина | Ширина | Высота | |||||
| ГЦУ 168×400 | 40,0 | 168 | 1148 | 1148 | 865 | 305 | |
Разделительные пробки предназначены для предотвращения смешивания тампонажного раствора с буферной жидкостью и продавочной жидкостью при цементировании, а так же получения сигнала о посадки пробки на стоп-кольцо, свидетельствующего об окончании процесса продавливания тампонажного раствора в затрубное пространство скважины.
Выбираем пробки типа ПЦН-168 и ПВЦ-168 с максимально допустимым перепадом давлением 6 МПа.
Пробки продавочные верхние типа ПВЦ предназначены для разделения тампонажного раствора при его продавливании в затрубное пространство скважин от продавочной жидкости.
Пробки разделительные нижние типа ПЦН разработаны на базе пробки ПВЦ, предназначены для разделения тампонажного раствора от буферной жидкости. Отличительной особенностью их является наличие сквозного отверстия в сердечнике, в нижней части которого устанавливается мембрана из жести, закреплённая гайкой. Внутри неё установлен подвижной кольцевой нож с упорным кольцом. Такие пробки используют для разделения буферной жидкости или бурового раствора с тампонажным раствором. Нижнюю пробку устанавливают в цементировочной головке ниже верхней пробки. При нагнетании жидкости пробка движется вниз в обсадной колонне до упора на стоп - кольцо или опорную поверхность обратного клапана типа ЦКОД, после чего, вследствие возрастания давления в колонне, её корпус с манжетами и мембраной смещается на кольцевой нож, который подрезает мембрану. Под действием потока жидкости мембрана отгибается, образуя канал, по которому жидкость поступает в затрубное пространство скважины.Обратный клапан предназначен для предотвращения перетока бурового или тампонажного раствора из заколонного пространства в обсадную колонну в
процессе крепления скважины. Его монтируют в башмаке обсадной колонны или на 10–20 м выше него.Выбирается клапан ЦКОД-168-1-ОТТМ. Он спускается в скважину с обсадной колонной без запорного шара, который прокачивают в колонну после ее спуска на заданную глубину. Шар, пройдя через разрывные шайбы и диафрагму, занимает рабочее положение. Верхняя часть клапана внутри имеет опорную торцовую поверхность, которая выполняет функцию стоп-кольца для остановки разделительной цементировочной пробки. Таким образом, установки упорных колец не требуется.
В таблице 2.18 представлены характеристики выбранного обратного клапана.
Таблица 2.18 – Характеристики ЦКОД-168-1-ОТТМ
| Параметр | Шифр клапана |
| ЦКОД-168-1-ОТТМ | |
| Условный диаметр клапана, мм | 144,1 |
| Диаметр шара, мм | 76 |
| Диаметр отверстия в дросселе, мм | 14 |
| Наружный диаметр клапана, мм | 188 |
| Длина клапана, мм | 420 |
| Масса клапана, кг | 25 |
Башмаки предназначены для оборудования низа обсадных колонн для направления их по стволу скважины, придания жесткости нижнему концу обсадной колонны и защиты от повреждений при их спуске в скважину.
Башмаки состоят из толстостенных патрубков, присоединяемых к низу обсадной колонны на резьбе или на сварке. Другой конец башмака снабжен направляющей пробкой, изготовляемой из чугуна, алюминия, бетона, дерева или из других легко разбуриваемых материалов. Направляющие пробки имеют конусообразного
или полусферическую форму с гладкой или ребристой поверхностью.
Выбирается башмак типа БКМ-168 с трапецеидальной резьбой ОТТМ. Характеристики башмака БКМ-168 представлены в таблице 2.19.
Таблица 2.19 – Характеристики башмака БКМ-168
| Параметр | Шифр башмака |
| БКМ-168 | |
| Условный диаметр обсадной трубы, мм | 146 |
| Диаметр башмака, мм | 188 |
| Высота башмака, мм | 303 |
| Диаметр центрального отверстия, мм | 80 |
| Диаметр отверстия каналов, мм | 15 |
| Число отверстий каналов | 6 |
| Масса, кг, не более | 22 |
Центраторы предназначены для обеспечения концентричного размещения обсадной колонны в скважине с целью достижения качественного разобщения пластов при цементировании. Кроме того, центраторы способствуют облегчению спуска обсадной колонны за счёт снижения сил трения между обсадной колонной и стенками скважины, увеличению степени вытеснения бурового раствора тампонажем за счёт некоторой турбулизации потоков в зоне их установки. Выбирается центратор ЦЦ-1-168/216.Технологическая оснастка эксплуатационной колонны представлена в таблице 2.20.
Таблица 2.20 – Технологическая оснастка эксплуатационной колонны
| Наименование | Обозначение | Количество, шт. |
| Цементировочная головка | ГУЦ 168×400 | 1 |
| Разделительные пробки | ПЦН-168 ПВЦ-168 | 1 1 |
| Обратный клапан | ЦКОД-168-1-ОТТМ | 1 |
| Башмак колонный | БКМ-168 | 1 |
| Центратор | ЦЦ-1-168/216 | 284 |