С.А. Рябоконь, В.М. Мильштейн, А.В. Лазаренко
Вращение и расхаживание обсадной колонны в процессе ее цементирования являются эффективными технологическими приемами, способствующими повышению степени заполнения заколонного пространства тампонажным раствором. Данные операции, выполняемые для повышения качества крепления обсадных колонн, достаточно широко применяются в зарубежной практике строительства скважин [1-3]. В отечественной промысловой практике расхаживание обсадных колонн на стадиях крепления осуществляется крайне редко, а вращение не применяют вообще.
Основной причиной отсутствия примеров вращения колонн при их цементировании является бурение наклонно направленных скважин, преобладающих на разрабатываемых месторождениях страны. В этих условиях применение такого технологического приема создает вероятность возникновения серьезных осложнений. Однако в вертикальных скважинах, бурение которых нередко осуществляется в сложных геологических условиях, применение технологии вращения колонн при цементировании обеспечит значительное повышение степени надежности разобщения пластов. При этом по сравнению с расхаживанием вращение исключает вероятность возникновения такого осложнения, как прихват обсадной колонны в приподнятом над устьем состоянии. Второй, не менее важной причиной, которая не позволяет вращать обсадную колонну в процессе ее цементирования, является отсутствие специальных технических средств отечественного производства.
В связи с отмеченным специалистами ОАО «НПО «Бурение» разработана универсальная трехсекционная цементировочная головка (рис. 1), применение которой дает возможность вращать обсадные колонны в процессе их цементирования. Устройство головки исключает необходимость применения стандартных или специальных штро-пов и подключения напорного манифольда цементировочного агрегата непосредственно к головке. Назначение, устройство и условия применения этой головки рассмотрены в работе [4].
Для обеспечения возможности вращения колонны при цементировании головку необходимо оснастить специальным вращающимся переводником, установленным между головкой и обсадной колонной. Форма переводника по внешности соответствует форме клиновых вкладышей ротора (рис. 2). При цементировании колонны вкладыши в роторе отсутствуют и в момент начала выхода цементного раствора из-под башмака колонны в заколонное пространство приподнятую колонну с переводником опускают в гнездо роторных клиньев и начинают вращать ротор с колонной с минимально возможной скоростью.
В плане проведения работ по спуску и цементированию обсадной колонны необходимо предусмотреть возможность ее расхаживания или вращения, определив необходимую глубину спуска и способ крепления элементов технологической оснастки на трубах. При этом необходимо предусмотреть возможность вращения труб в элементах оснастки: центраторах и тур-булизаторах. Скребки, жестко закрепленные на трубах, применяют при запланированном расхаживании колонны, которое является дополнением к ее вращению. Такой комбинированный технологический прием наиболее эффективен для достижения высокого качества цементирования обсадных колонн.
Вращающийся переводник снабжен специальным фиксатором, жестко соединенным с корпусом цементировочной головки. При вращении обсадной колонны по часовой стрелке резьбовое соединение, соединяющее переводник с корпусом головки, работает на отворот. Наличие фиксатора препятствует ослаблению резьбового соединения головки. Аналогичная фиксация должна быть предусмотрена в резьбовом соединении переводника, соединяющего цементировочную головку с ведущей трубой квадратного сечения, которая в свою очередь соединяет вертлюг с головкой. Последний может быть присоединен непосредственно при применении переводника с левой резьбой (см. рис. 1).
В практике цементирования скважин фирмой Halliburton (США) вопросам вращения обсадных колонн при заполнении заколонного пространства цементным раствором уделяется особое внимание. Для этого соблюдаются специальные технические условия при свинчивании обсадных труб в процессе спуски колонны, согласно которым обоснованно выбираются крутящий момент, специальная смазка резьбовых соединений и др. (Halliburton sales and service catalog, 1963). Колонну вращают с помощью специальных вертлюгов различных конструкций.
В отличие от зарубежных вариантов и конструкций технических средств специального назначения предлагаемая нами цементировочная головка не требует применения специальных вертлюгов и подключения к ней напорных трубопроводов от цементировочных агрегатов. Для подачи растворов в колонну трубопровод подключают к стояку циркуляционной системы используя для этого специальный отвод на стояке с краном высокого давления.
Список литературы
1 .Robert С. Smith. Amoco Production. Co. Tulsa. Checklist aids successful primary cementing//Oil and Gaz Journal. -1982. - № 1. Vol. 80. - P. 30-33.
2. Henry L. Doherty Memorial Fund of AIME Sosiety of Petroleum Engineers of AIME New York. - Dallas. -1976.
3. Мильштейн В.М. Цементирование буровых скважин. - Краснодар: ОАО «НПО «Бурение», 2003. - 286 с.
4. Мильштейн В.М., Лазарев В.Б. Трехсекционная универсальная цементировочная головка с приставным коллектором ЗУЦГК-168-40//Строительство нефтяных скважин на суше и на море. - 2005. -№ 5. - С. 26-27.
Журнал «Нефтяное хозяйство» № 5, 2006
Другие работы по теме:
Расчёт комплекса из двух ректификационных колонн
Расчет комплекса для разделения трёхкомпонентной смеси из двух ректификационных колонн. Схемы разделения смеси метилформиат-метилацетат-пропилформиат. Графики зависимости величины тепловой нагрузки на конденсатор и флегмового числа от количества тарелок.
Изучение устройства карданной передачи
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3 ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА КАРДАННОЙ ПЕРЕДАЧИ Цель работы: изучить назначение, устройство, кинематические зависимости карданных шарниров, изучить понятие критической часты вращения карданного вала. Карданные механизмы (карданы) представляют собой устройства, которые способны передавать вращающий момент или вращательное движение от одного вала к другому при фиксированных или переменных углах пересечения их осей.
Промывка скважин
1 Обоснование и расчет конструкции скважины и плотности бурового раствора 1.1 Определение совместимых интервалов бурения Определяем давление столба воды на глубине замера соответствующих давлений:
Оптимизация строительных конструкций
Определение массы нетиповой крайней колонны промышленного здания ступенчатого типа путем суммирования весов несущих и вспомогательных конструкций. Расчет трудоемкости обработки основных деталей надкрановой и подкрановой частей колонны, ее сборки и сварки.
Турбобур в бурение скважин
Турбобур, забойный гидравлический двигатель для бурения глубоких скважин преимущественно на нефть и газ.
Рассчитать основные размеры бражной колонны
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра органической химии и пищевой технологии
Насадочные абсорберы
Насадочные абсорберы представляют собой колонны, загруженные насадкой из тел различной формы (кольца, кусковой материал деревянные решетки и т.д.).
Буровые, промывочные и тампонажные растворы
Проведение промышленных испытаний на стабильность и суточный отстой бурового раствора. Классификация, назначение и основные требования к тампонажным материалам. Определение подвижности, плотности, сроков схватывания и консистенции цементного раствора.
Роторы
Назначение, основные параметры, устройство роторов. Роторное бурение. Условия работы ротора влияют и изменения нагрузки на долото. Отечественные буровые установки. Упругие колебания. Вращение бурильной колонны. Преодоление сопротивления. Схема ротора.
Разобщение пластов
Цель цементирования скважин. Тампонажные материалы, применяемые при цементировании. Организация процесса цементирования. Установка цементного моста, выбор раствора. Осложнения при цементировании ствола скважины. Охрана окружающей среды при цементировании.
на тему Буферные Жидкости
Наиболее радикальным мероприятием является расхаживание или вращение обсадной колонны. При этом разрушается структура глинистого раствора; последний вытесняется идущим снизу цементным раствором
Закон всемирного тяготения
На поверхности Земли действует гравитационное поле, создаваемое силой притяжения массы Земли F и центробежной силой P, возникающей вследствие вращения Земли вокруг своей оси.
Бурение скважин на воду
Геолого-технические условия бурения скважины. Выбор и расчет водоприемной части скважины, ее проектная конструкция. Способ и технология бурения, буровое оборудование и инструмент. Вскрытие и освоение водоносного горизонта, расчет водоподъемной установки.
Вскрытие и освоение нефтяного пласта
§ 3. ЗАКАНЧИВАНИЕ СКВАЖИН 'Под заканчиванием скважин тонимаются работы по оборудованию скважины в интервале вскрытого пласта и 'по обеспечению из него притока в скважину с наименьшими 'потерями. Это работы по устранению последствий загрязнения пласта и увеличению проницаемости его прискважинной аоны.
Изучение теодолитов. Поверки. Производство измерений
Лабораторная работа №1 Изучение теодолитов. Поверки. Производство измерений. Цель работы: изучить устройство, поверки теодолита Т-30, принципы и порядок измерения горизонтальных и вертикальных углов при помощи теодолита.
Условия и возможности бурения вторых стволов
Восстановление скважин из бездействия методом зарезки и бурения второго ствола для доразработки залежей и использования фонда бездействующих скважин. Зарезка и бурение непосредственно из-под башмака технической колонны без применения отклонителя.
Анализ условий бурения
Содержание Лабораторная работа №1. - Анализ условий бурения. Лабораторная работа №2. - Последовательность проектирования. Практическая работа №3. - Расчет режимов бурения.
Бурение нефтяных и газовых скважин
Описание содержания и структуры курсовой работы по бурению нефтяных и газовых скважин. Рекомендации и справочные данные для разработки конструкции скважины, выбора режима бурения, расхода промывочной жидкости. Разработка режима цементирования скважины.
Бурение нефтяных и газовых скважин
Описание ударного и вращательного бурения. Назначение и состав бурильной колонны. Технологические требования и ограничения к свойствам буровых растворов. Влияние разных типов долот на качество цементирования скважин. Особенности применения буровых долот.
Гамма и гамма-гамма каротаж
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
Бурение скважин
Скважина буровая, горная выработка круглого сечения глубиной свыше 5 м и диаметром обычно 75-300 мм, проводимая с помощью буровой установки.
Селективное заканчивание скважин
Промысловые испытания. Технико-технологическая база. Возможности инструмента селективного заканчивания скважин. Состав и назначение основных элементов ИСЗС. Перспективы развития ИСЗС.