Файл: Пермский национальный исследовательский политехнический университет (пнипу).docx

6 Крепление скважины

6.1 Обсадные колонны и их оснастка

Оснастка обсадных колонн

Направление

Забивное ø 530мм.

Кондуктор

Кондуктор оборудуется следующей оснасткой:

• 
  направляющий башмак
  
• 
  обратный клапан;
  
• 
  пружинные центраторы. Количество и места установки уточняются индивидуально для каждой скважины;
  
• 
  разделительная и продавочная пробки.
  

Эксплуатационная колонна

Эксплуатационная колонна оборудуется следующей оснасткой:

• 
  Направляющий башмак-обратный клапан. Конструкция обратного клапана должна быть предназначена для скважин с большими зенитными углами;
  
• 
  обратный клапан. Конструкция обратного клапана должна быть предназначена для скважин с большими зенитными углами;
  
• 
  Пружинные центраторы + турбулизаторы. Количество и места установки уточняются индивидуально для каждой скважины;
  
• 
  устройство манжетного цементирования (цементировочная корзина);
  
• 
  разделительная и продавочная пробки.
  

Обсадная колонна – хвостовик МГРП

Хвостовик оборудуется следующей оснасткой:

• 
  Оснастка ООО «ТехноСнабСервис»
  
• 
  ОК 114х8,6мм Р-110;
  
• 
  Полужесткие центраторы 114 mm (количество и интервалы установки уточняются отдельно).
  

6.2 Агрегаты и оборудование для цементирования скважины: состав цементировочной техники, схемы обвязки.

К оборудованию, необходимому для цементирования скважин, относятся: цементировочные агрегаты, цементно-смесительные машины, цементировочная головка, заливочные пробки и другое мелкое оборудование (краны высокого давления, устройства для распределения раствора, гибкие металлические шланги и т. п.).

Тампонажные агрегаты. При помощи цементировочного агрегата производят затворение цемента (если не используется цементно-смесительная машина), закачивают цементный раствор в скважину, продавливают цементный раствор в затрубное пространство. Кроме того, цементировочные агрегаты используются и для других работ (установка цементных мостов, нефтяных ванн, испытание колонн на герметичность и др.). Для цементирования обсадных колонн в основном применяют цементировочные агрегаты следующих типов: ЦА-320М, ЗЦА-400, ЗЦА-400А и др. (ЦА - цементировочный агрегат, цифры 320 и 400 соответственно 32 и 40 МПа - максимальное давление, развиваемое насосами этих цементировочных агрегатов).

---

Смесительная машина. Цементирование осуществляется при помощи цементно-смесительных машин. Применяются различные типы цементно-смесительных машин: СМ-10, 2СМН-20, СПМ-20 др. В данном случае цифры 10, 20 и т. п. обозначают количество цемента (в т), которое возможно поместить, в бункер смесительной машины.

Тампонажные (цементировочные) головки предназначены для нагнетания тампонажного и продавочного растворов в процессе тампонажа, а также промывочного раствора при промывке скважины в процессе спуска колонны и других технических операций. Спущенная обсадная колонна оборудуется специальной цементировочной головкой, к которой присоединяются нагнетательные трубопроводы (манифольды) от цементировочных агрегатов. В настоящее время применяются цементировочные головки ЦГЗ, ГЦК, ГЦ5-150, СНПУ, 2ГУЦ-400 и др.

Заливочные пробки применяют для проведения тампонажа скважины. Верхняя пробка предназначена для недопущения проникновения промывочной жидкости в тампонажный раствор при продавке последнего в затрубное пространство и контроля за правильностью закачки его в затрубное пространство, а нижняя – для очистки внутренней поверхности обсадной колонны от остатков тампонажного раствора.

При бурении скважин применяют преимущественно одноступенчатый тампонаж обсадных колонн (прямая заливка).

Сущность этого способа заключается в следующем. После спуска обсадной колонны на верхнюю часть ее навинчивают тампонажную (цементировочную) головку, скважину промывают, а затем закачивают расчетное количество тампонажного раствора.

Далее в тампонажной головке освобождают самоуплотняющуюся резиновую пробку и сверху закачивают продавочный раствор. Как только пробка сядет на упорное кольцо, в колонне резко повышается давление (момент «СТОП»). Скачок стрелки манометра будет указывать на то, что тампонажный раствор полностью вытеснился из колонны в затрубное пространство, т.е. на окончание процесса тампонажа.

При тампонаже в глубоких скважинах приходится прокачивать довольно большой объем тампонажного раствора и продавочной жидкости за весьма ограниченное время, определяемое сроком начала схватывания цементного раствора. В таких условиях применяют двухступенчатое цементирование: тампонажный раствор закачивается в колонну и продавливается в затрубное пространство двумя порциями. Первая порция продавливается за колонну через башмак, а вторая – через отверстия в муфте ступенчатого цементирования (МСЦ), установленной в обсадной колонне на значительном расстоянии от башмака.

---

Рис. 2 Схема обвязки тамонажной техники

Типовая схема обвязки тампонажной техники

1 - цементировочная головка;

2 - блок манифольдов (БМ- 700);

3 - цементировочный агрегат (ЦА-320) участвующий в пуске пробки;

4 - станция контроля (СКУПЦ-К);

5 - осреднительная емкость;

6 - цементировочные агрегаты (ЦА-320) участвующие в нагнетании тампонажного раствора и продавочной жидкости в скважину;

7 - цементировочные агрегаты (ЦА-320) участвующие в нагнетании продавочной жидкости в скважину;

8 - цементировочный агрегат (ЦА-320) подающий жидкость затворения и продавочную жидкость;

9 - цементировочный агрегат (ЦА-320) участвующий в затворении тампонажного раствора;

10 - цементосмесительная машина (2СМН-20);

11 -гидроворонка;

12 - линия подачи жидкости затворения и продавочной жидкости;

13 - нагнетательная линия;

14 - емкости для приготовления жидкости затворения (продавочной жидкости)

---

7 Технико-экономические показатели строительства скважины

Бурение нефтяных и газовых скважин оценивается следующими показателями, совокупность которых дает характеристику технико-экономического уровня его развития:

• 
  коммерческая скорость проходки;
  
• 
  цикловая скорость проходки;
  
• 
  техническая скорость проходки;
  
• 
  механическая скорость проходки;
  
• 
  рейсовая скорость проходки;
  
• 
  расход металла (обсадных труб)
  
• 
  стоимость скважины в целом.
  

1) Коммерческая скорость проходки V_ком определяется как частное от деления пробуренного метража Н_пр на общее время бурения скважины Т (в днях) с момента спуска первого долота в скважину до сдачи ее в эксплуатацию. В общие затраты времени t_б включаются затраты на выполнение не только технически необходимых работ, но и работ по ликвидации аварий, не предусмотренных планом ремонтных работ, потери времени по организационным и другим причинам. Этот показатель дает характеристику уровня техники, технологии и организации работ не всего цикла строительства скважины, а лишь бурения и имеет исключительное значение для оценки работы буровых бригад и бурового предприятия в целом, т.е. является обобщающим показателем, характеризующим эффективность всего процесса буровых работ. Повышение коммерческой скорости бурения требует сокращения производительного времени бурения, а также сокращения и ликвидации непроизводительного времени.



Vком = =, м/ст. мес. Vком =м/ст. мес.

2) Рейсовая скорость Vр- отношение проходки по скважине в метрах к суммарным затратам времени на механическое бурение и спуско-подъёмным операциям. Характеризует эффективность бригады и оборудования.

---

Vрейс =



3) Механическая скорость проходки определяется как частное от деления пробуренного метража Н на продолжительность работы долота на забое (в часах). Этот показатель характеризует интенсивность разрушения горных пород, которая зависит от типа, модели и размера долота, инструмента, оборудования, режима бурения.

V мех. бур. =



4) Техническая скорость проходки определяется как частное от деления пробуренного метража Н на производительное время бурения скважины Т произ. (в днях), т. е. на время без аварий, простоев и ремонтов. Используется для сравнительной оценки технических возможностей бурения разными способами.

Vтех. =



5) Цикловая скорость проходки определяется как частное деление от деления пробуренного метража (глубины законченной скважины) Н на время Т (в днях) с момента спуска первого долота до сдачи скважины.

Vцикл. = =



6) Проходка на долото - показатель характеризующий глубину бурения породы одним долотом при условии полной его отработки, в метрах. Средняя проходка на долото определяется делением суммарной проходки Н пробуренной группой долот на число отработанных долот п.

Hcp = H/n Среднюю проходку определяют по типам долот, интервалам бурения скважины. Hcp= 545/3 = 181,6м.

7) Расход обсадных труб на 1м. проходки характеризует отношение массы обсадных труб к проходке.

---