Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Б-34. Организация и проведение процесса цементирования скважин.Перед началом цементирования скважины необходимо рационально расставить цементировочные агрегаты, цементосмесительные машины. В каждом конкретном случае необходимо учитывать местные условия (рельеф местности, расположение оборудования и коммуникаций буровой, расположение водяных гидрантов и др.). Независимо от этого, при любых обстоятельствах надо соблюдать следующее.1. Подъездной путь к цементосмесительным машинам должен быть освобожден от посторонних предметов.2. Емкости с водой, или гидранты промыслового водопровода должны располагаться в непосредственной близости от цементосмесительных машин. 3. Между машинами должен быть свободный проход для рабочих.В начале закачки цементного раствора приходится преодолевать давление, вызванное гидравлическими сопротивлениями. Это давление зависит от вязкости и статического напряжения сдвига бурового раствора, находящегося в скважине. Давление при начале операции примерно равно давлению в конце промывки скважины. Для снижения давления в начале операции во многих нефтяных районах практикуется поочередное включение в работу цементосмесительных машин.После закачки цементного раствора лицо, ответственное за пуск заливочной пробки, вывинчивает стопоры цементировочной головки, удерживающие пробку. В этом время очищаются насосы и нагнетательные трубопроводы от остатков цементного раствора.Для того чтобы получить наибольшую скорость подъема цементного раствора в затрубном пространстве, следует снизить время простоя цементировочных агрегатов при наборе продавочной жидкости. Скорость поступления жидкости в мерные баки цементировочного агрегата должна несколько превышать скорость ее откачки в скважину.В процессе цементирования рекомендуется производить расхаживание обсадной колонны, если это не сопровождается значительными дополнительными нагрузками из-за наличия перегибов ствола, кривизны и т. п. Величина расхаживания выбирается в зависимости от длины обсадной колонны, применяемой обвязки устья при цементировании, возникающих дополнительных нагрузок и др. (в пределах от 2 до 10 м). Высокой скорости расхаживания обсадной колонны не требуется. Последние 1-2м3 продавочной жидкости прокачиваются одним-двумя цементировочными агрегатами до получения четкого «стоп-удара». При отсутствии «стоп-удара» после прокачивания расчетного объема продавочной жидкости дальнейшее продавливание ведется по указанию лица, ответственного за крепление данной скважины. Вследствие так называемого «вспенивания», негоризонтальной установки мерных емкостей цементировочных агрегатов, неполной откачки, неточности замера и т.д. иногда приходится перекачивать от 2 до 10% жидкости сверх расчетного количества. Для необработанного раствора считают возможным перекачивать до 5% жидкости сверх расчетного количества. При использовании обработанного раствора иногда перекачку увеличивают до 10%.Давление гидравлического «стоп-удара» больше, чем на 1 -2 МПа по сравнению с конечным давлением операции поднимать не следует. При цементировании газовых скважин надо стремиться путем комбинации облегченных и утяжеленных цементов обеспечить к моменту окончания процесса равенство гидростатических давлений - столба в затрубном пространстве (цементного и бурового растворов) с давлением столба бурового раствора, заполнившего скважину перед спуском колонны.В колоннах, оборудованных обратным клапаном, после окончания продавливания цементного раствора давление на цементировочной головке необходимо снизить до нуля; для предотвращения роста давления в процессе ОЗЦ в высокотемпературных скважинах кран на цементировочной головке оставляют приоткрытым. В случае перетока через обратный клапан и при отсутствии последнего на цементировочной головке следует поддерживать давление минимальным только в начальный период ожидания затвердения цементного раствора (ОЗЦ).Подготовка ствола скважины и обсадных труб к спуску колонны, спуск колонны и цементирование должны проводиться так, чтобы ; природе и окружающей среде был нанесен минимальный вред. Особое внимание необходимо уделять надежной изоляции водоносных горизонтов, в том числе и при цементировании кондуктора и технических колонн. Только невнимательным отношением к этому вопросу в 50-60-е гг. можно объяснить засолонение в некоторых нефтяных районах основных водоносных горизонтов, из которых добывается питьевая вода для большинства населенных пунктов. Так, пренебрежительное отношение к экологии и стремление сэкономить обсадные трубы и цемент создали проблему, для решения которой придется затратить средств значительно больше, чем удалось сэкономить в свое время. При цементировании обсадных колонн следует принимать меры по предупреждению загрязнения территории буровой цементом, химическими реагентами и другими вредными для окружающей среды веществами.
2.Регулирование свойств тампонажных растворов в процессе крепления скважин.
Реагенты для регулирования свойств тампонажных растворов Ускорители сроков схватывания: это в основном электролиты и такие вяжущие, как гипс и глиноземистый цемент. Самый распространенный – хлористый кальций. Хлористый калий, силикат натрия, хлорид натрия, кальцинированная сода и др.Замедлители сроков схватывания: используют в растворах для цементирования глубоких и высокотемпературных скважин. Применяют электролиты и органические вещества. Большинство замедлителей - это гидрофобизирующие поверхностно-активные вещества. Лигносульфонаты различных типов: ССБ, КССБ, окзил, ФХЛС и др.; борная кислота, виннокаменная кислота и т.д.Пластификаторы – применяют для повышения текучести растворов. ССБ, ГКЖ, ПЛС, С-4 и др.Понизители фильтрации (водоотдачи) – являются стабилизаторами дисперсных систем и поэтому снижают фильтрацию. Бентонитовая глина, ПАА, декстрин, КМЦ, ПВТ-ТР и др.Пеногасители – НЧК, АКС-20ПГ.
3.Причины и предупреждение аварий при цементировании скважин. Завершающий этап крепления скважины -- цементирование.
От качества цементирования зависят состояние эксплуатируемой колонны и дальнейшее углубление скважины. Цементирование колонны -- это один из сложнейших этапов проводки скважины, для выполнения которого заняты различные службы и множество агрегатов и специальных машин, а также большое число специалистов и рабочих. Точное соблюдение плана по подготовке скважины, оборудования, технологии цементирования -- залог успеха в выполнении работ по цементированию. Однако при осуществлении работ по тем или иным причинам допускаются отступления, приводящие к аварии.
Недосмотр за правильностью сборки разъединителей, стыковочных устройств, муфт ступенчатого цементирования, за их опрессовкой и проверкой работы их до спуска в скважину являются причинами многих аварий.
Большую опасность при цементировании представляет разрыв во времени между окончанием закачки цементного раствора и началом его продавки. Как правило, этот разрыв ведет к преждевременному схватыванию раствора и невозможности восстановить циркуляцию. Основное количество таких аварий приходится на спуски секционных колонн, особенно тех, где после закачки цементного раствора, а в некоторых случаях и части продавочной жидкости, останавливают движение раствора на период опускания шара для открытия циркуляционных отверстий в разъединительной муфте.
Цементные стаканы большой высоты остаются в колоннах из-за применения неопрессованных цементировочных головок и нагнетательных линий, на период устранения негерметичности которых вынуждены приостанавливать закачку цементного раствора.
В результате некачественных продавочных пробок, обратных клапанов, вследствие ошибок в расчете количества продавочной жидкости и из-за отсутствия надежных средств по замеру прокачиваемой жидкости. К неудачному цементированию приводит и слабая подготовка бурильных труб к спуску на них секции обсадных колонн.Следует также иметь в виду, что при большой разности между температурой в скважине и температурой продавочной жидкости вследствие ее нагрева давление в обсадной колонне после цементирования может повыситься сверх допустимого. Для предупреждения нарушения целостности колонны обсадных труб под воздействием этого давления необходимо полностью сбрасывать давление в колонне, если прочность и герметичность обратного клапана допускают это, или систематически сбрасывать давление через один из кранов, установленных на цементировочной головке.
Все работы по креплению скважин следует производить в соответствии с требованиями Инструкции по креплению нефтяных и газовых скважин и других действующих инструкций и технологических регламентов.
Особое внимание необходимо обратить на выполнение нижеприведенных требований, несоблюдение которых приводит к частым авариям, осложнениям и некачественному разобщению продуктивных горизонтов.
Подготовку ствола скважины к спуску колонны, спуск колонны и цементирование надо производить по индивидуальным планам, утвержденным главным инженером и главным геологом объединения. Рецептуру тампонажных растворов для конкретных скважин подбирают в производственных лабораториях объединений, а для особо сложных условий цементирования - в лабораториях научно-исследовательских институтов за 5 сут. до начала цементирования. При этом в обязательном порядке особое внимание обращают на совместимость тампонажного раствора с буферной и промывочной жидкостями, применяемыми в процессе бурения.
Время начала схватывания цементного (тампонажного) раствора должно в 1,5 - 2 раза превышать время, необходимое для цементирования.Чтобы обеспечить наиболее полное замещение бурового раствора в затрубном пространстве цементным раствором, плотность последнего должна быть больше плотности бурового раствора не менее чем на 0,2 г/см3.Тампонажные материалы, необходимая техника и оборудование должны быть доставлены на буровую с таким расчетом, чтобы произвести цементирование скважины сразу же после допуска колонны, промывки и приведения параметров промывочной жидкости в скважине в соответствие с ГТН и планом работ на крепление. Время, необходимое для промывки скважины, в каждом конкретном случае определяется ответственным руковадителем работ по спуску колонны, но оно должно быть не менее одного цикла.
Во время промывки и выравнивания раствора обсадная колонна должна находиться в подвешенном состоянии и периодически расхаживаться.
Контроль и управление процессом цементирования обсадных колонн осуществляют с помощью станции контроля цементирования (СКЦ). Параллельно с работой СКЦ в процессе цементирования необходимо:
1) непрерывно замерять плотность тампонажного раствора при его приготовлении и закачивании с помощью ареометра и отбирать пробы из всех бачков, а также из опресненной емкости и блок-манифольда, чтобы исключить отклонения плотности от заданного значения более чем на ±0,08 г/см3 для чистых портландцементов и на ±0,05 г/см3 для утяжеленных и облегченных смесей;
2) контролировать давление нагнетания жидкостей в обсадную колонну по манометрам на цементировочных агрегатах и блок-манифольде;
3) подсчитывать объем закачиваемой в скважину продавочной жидкости по тарировочным емкостям цементировочных агрегатов;4) визуально контролировать характер циркуляции и корректировать режим работы агрегатов в случае возникновения поглощения в скважине.Скорость восходящего потока цементного раствора в затрубном пространстве должна быть не ниже скорости подъема промывочной жидкости во время промывки скважины перед цементированием. Закачивание и продавливание тампонажного раствора должны быть непрерывны. Для предотвращения резкого повышения давления «Стоп» последние 1 м3 объема продавочной жидкости следует закачивать одним агрегатом, работающим на первой скорости. Давление «Стоп» не должно превышать фактического давления в конце цементирования на 294 ГПа и быть выше допустимого внутреннего давления для обсадной колонныПосле ОЗЦ и оборудования устья скважины обсадную колонну испытывают на герметичность в соответствии с Инструкцией по испытанию скважин на герметичность.
4.Требования безопасности к вышкомонтажным работам.Вышкомонтажные работы могут быть начаты после выдачи вышкомонтажной бригаде наряда на их проведение и рабочей документации проекта на строительство скважины, связанной со строительно-монтажными работами, технических условий на монтаж оборудования и строительство привышечных сооружений, регламента безопасной организации работ.Проект на транспортирование крупного блока с вышкой или отдельно вышки в вертикальном положении утверждается руководством организации, осуществляющей вышкомонтажные работы, после согласования трассы со всеми заинтересованными организациями. Транспортирование блоков мобильных буровых установок производится в установленном порядке. Работы выполняются под руководством ответственного специалиста, имеющего допуск к руководству такими работами.В проекте должны быть отражены:- способ транспортировки оборудования;- трасса передвижения оборудования и пути движения поддерживающей и страхующей техники;- способы преодоления рвов, оврагов, выравнивания трассы, в том числе по лесным вырубкам, перехода через дороги, линии электропередач, водные преграды;- количество и расстановка членов бригады, участвующей в транспортировке оборудования, участие представителя организаций, эксплуатирующих ЛЭП, железные дороги (в случае их пересечения).Запрещаются работы на высоте по монтажу, демонтажу и ремонту вышек и мачт, а также передвижение вышек в вертикальном положении в ночное время, при ветре свыше 8 м/с, во время грозы, ливня и сильного снегопада, при гололедице, тумане с горизонтальной видимостью менее 20 м, при температуре воздуха ниже пределов, установленных в данном регионе.Запрещается одновременно находиться на разной высоте вышки рабочим, не занятым выполнением общей работы.Работы по строительству сооружений, зданий, помещений, вспомогательных объектов должны производиться в соответствии с требованиями нормативных документов, регламентирующих условия безопасности труда в строительстве.До начала бурения стенки шахты для забуривания должны быть укреплены или спущено и зацементировано шахтовое направление. Якоря ветровых оттяжек должны быть испытаны на нагрузки, установленные инструкцией по эксплуатации завода-поставщика.Сдача в работу смонтированной буровой установки производится после опрессовки нагнетательных трубопроводов, воздухопроводов, систем управления оборудования, проверки качества заземления, представления актов на скрытые работы.
|
Задача. Дано: =1820 кг/м3 = 30м3 = 0,4 кп= 1,05 Найти: — массу цемента в 1 м3 раствора плотностью; кг/м3 - необходимую для цементной заливки массу сухого цемента, тонн = 1820/1+0,4=1300 кг =1,05*1300*30=40950 кг=40,95 т |
.