Виды и технологии цементирования скважин

Схема циркуляционной системы бурового раствора

Буровые насосы забирают раствор из емкости и по напорной линии через стояк, гибкий рукав и вертлюг подают его в бурильную колонну. При этом часть давления рл расходуется на преодоление гидравлических сопротивлений в наземной линии. Далее буровой раствор проходит по ведущей и бурильным трубам, по УБТ, забойному двигателю к долоту. На этом пути давление раствора снижается вследствие затрат энергии на преодоление гидравлических сопротивлений рт, руБт> Рзд.

Затем буровой раствор за счет разности динамического напора внутри бурильной колонны рд и на забое скважины р3 (рд—рз—рдол) с большой скоростью выходит из насадок долота и очищает забой и долото от выбуренной породы. Оставшаяся часть энергии раствора затрачивается на подъем породы и преодоление сопротивления в кольцевом затрубном пространстве рк.

Поднявшийся на поверхность к устью скважины буровой раствор проходит по растворопроводу в блок очистки, где из него удаляются выбуренная порода, песок и «газ. После очистки допускается содержание в растворе не более 1,0% крупных фракций породы и песка с размерами частиц от 0,02 до 0,1 мм. Фракции с размерами частиц более 0,1 мм следует удалять полностью. Количество удаленной выбуренной породы и песка зависит от свойств бурового раствора и буримых пород, диаметра скважины и скорости бурения.

Очищенный буровой раствор попадает сначала в промежуточные резервуары, где восстанавливаются утраченные свойства, затем в приемный чан, откуда подпорными насосами снова нагнетается в буровые насосы. Таким образом, замыкается круг циркуляции.

Поскольку насосно-циркуляционная система призвана прежде всего обеспечивать эффективную работу долота, параметры раствора должны удовлетворять требованиям долота и режима бурения.

Рис. VII.1. Схема циркуляции бурового раствора:

1 — насос; 2 — стояк; 3 — гибкий рукав; 4 — вертлюг; 5 — ведущая труба; 6 — устье скважины; 7 — бурильные трубы; 8 — затрубное пространство; 9 — УБТ; 10 — долото; // — растворопровод; 12 — блок очистки; 13 — баки; 14 — подпорный насос; 15 — амбар; 16 — смеситель

Раздел 2: Устройство специальной смеси для долива скважины

Основными компонентами смеси являются цемент и песок. Цемент служит связующим веществом, которое обеспечивает прочность и герметичность скважины. Песок, в свою очередь, придает смеси нужные реологические свойства и улучшает ее текучесть. Помимо цемента и песка, в смесь могут добавляться специальные добавки, которые улучшают ее характеристики.

Процесс устройства специальной смеси для долива скважины начинается с подготовки соответствующих ингредиентов. Цемент и песок доставляются на площадку буровых работ, где проводится их смешивание. Для этого может применяться специальное оборудование, такое как смесительный бак или цементомешалка.

После смешивания компонентов полученная смесь подается в специальную емкость, из которой она будет доливаться в скважину. Эта емкость может быть как подвижной, так и неподвижной конструкции, в зависимости от условий и особенностей работы.

Для долива скважины специальная смесь подается при помощи насоса. Насос может быть подключен к системе трубопровода, которая ведет к месту долива. При этом необходимо обеспечить равномерную подачу смеси, чтобы скважина была заполнена равномерно и без образования пустот.

После завершения процесса долива скважины смесь начинает затвердевать и приобретает свои специфические свойства. В течение определенного времени необходимо следить за процессом затвердевания, чтобы убедиться в правильности выполнения работы и гарантировать герметичность скважины.

Как производится долив скважины при подъеме колонны труб?

Долив скважины обычно выполняется с помощью насосов, которые подают буровой раствор в скважину через штуцеры. Штуцеры – это специальные устройства, которые закреплены на конце колонны труб и дают возможность подачи бурового раствора внутрь скважины.

Перед началом долива необходимо убедиться в том, что все штуцеры на колонне труб правильно закрыты и запотчеваны, чтобы предотвратить вытекание раствора во время подъема. Кроме того, буровой раствор должен быть подготовлен заранее с учетом особенностей скважины.

Подъем колонны труб происходит путем медленного и аккуратного поднятия каждой трубы. Во время подъема насосы подают буровой раствор через штуцеры, чтобы поддерживать давление внутри скважины. Долив скважины продолжается до тех пор, пока колонна труб не будет полностью извлечена из скважины.

После подъема колонны труб и окончания долива происходит процесс завершения скважины. Это включает в себя проверку стенок скважины на наличие повреждений, контроль качества бурового раствора и проведение других необходимых процедур для обеспечения безопасности и стабильности скважины.

Таким образом, долив скважины при подъеме колонны труб является важным процессом, который выполняется для поддержания давления и предотвращения обрушения стенок скважины. Он осуществляется с помощью насосов и специальных устройств на колонне труб, а буровой раствор подготавливается заранее с учетом особенностей скважины.

Подъем колонны труб

Одним из основных шагов при подъеме колонны труб является растяжение колонны труб. Это делается с помощью гидравлического лифта, который поднимает колонну труб до необходимой высоты

Важно следить за правильным расстоянием между трубами и контролировать скорость подъема, чтобы избежать возможных повреждений

Другим важным шагом является проверка и установка соединений между трубами. После подъема колонны труб необходимо провести проверку каждого соединения на отсутствие повреждений и качество установки. Для этого используются различные инструменты и методы контроля, такие как визуальный осмотр, проверка герметичности и измерение геометрических параметров соединений.

Еще одним важным шагом является фиксация колонны труб на необходимой высоте. Это делается с помощью специальных крепежных систем, которые закрепляют колонну труб в вертикальном положении

Важно правильно установить и закрепить крепежные системы, чтобы обеспечить надежность и безопасность подъема

В процессе подъема колонны труб также необходимо проводить регулярные проверки и контрольные испытания для выявления возможных проблем или повреждений. При обнаружении проблем необходимо своевременно принять меры по их устранению, чтобы предотвратить возможные аварии или сбои в работе скважины.

В целом, подъем колонны труб является сложным и ответственным процессом, требующим внимания к деталям и соблюдения всех необходимых мер безопасности. Правильное выполнение этого процесса позволяет обеспечить стабильность работы скважины и продолжительное время службы трубопроводной системы.

Расчет объема доливного раствора

Для расчета объема доливного раствора необходимо учитывать следующие параметры:

1. Диаметр скважины.
2. Глубина скважины.
3. Длина подъема колонны труб.
4. Расстояние между отверстиями в колонне труб.
5. Плотность доливного раствора.

На основе этих параметров производится расчет объема доливного раствора. Расчет можно выполнить по формуле:

Объем доливного раствора = (площадь круга * глубина скважины * длина подъема) / (расстояние между отверстиями * плотность)

Площадь круга можно вычислить по формуле:

Площадь круга = π * (диаметр скважины / 2)²

Для успешного выполнения расчета необходимо обратить внимание на условия бурения, такие как уровень забоя, уровень давления и вязкость материала. Уточнение этих условий поможет получить более точный результат и позволит правильно подобрать необходимое количество доливного материала

Раздел 5: Последующие действия после подъема колонны труб

После успешного подъема колонны труб необходимо выполнить ряд последующих действий для правильного и безопасного долива скважины. В этом разделе мы рассмотрим основные этапы и процессы, которые следует провести после подъема колонны труб.

Этап
Описание
Визуальный осмотр
После подъема колонны труб необходимо произвести визуальный осмотр оборудования и элементов скважины
Важно обратить внимание на возможные повреждения и износ элементов, а также наличие каких-либо посторонних предметов внутри скважины.
Проверка технического состояния
На данном этапе необходимо провести проверку технического состояния оборудования и инструментов, используемых при доливе скважины. Важно удостовериться, что все элементы находятся в исправном состоянии и могут быть безопасно использованы.
Подготовка бурового раствора
Для долива скважины необходимо подготовить буровой раствор
Буровой раствор состоит из различных химических добавок, которые обеспечивают его свойства и эффективность

Важно правильно соотносить пропорции и компоненты для достижения оптимальных результатов.
Долив скважины
После подготовки бурового раствора можно приступать к самому процессу долива скважины. Необходимо медленно и равномерно вливать буровой раствор в скважину, контролируя его поток и давление. Важно следить за процессом, осуществлять проверку и коррекцию параметров при необходимости.
Фиксация и закрепление труб
После завершения процесса долива скважины следует фиксировать и закреплять трубы в скважине для обеспечения их надежности и безопасности. Это может включать использование устройств для закрепления труб или особых специальных техник и инструментов.
Тестирование
После долива скважины необходимо провести тестирование для оценки ее работоспособности и гидравлических характеристик. Это может включать тестирование давления, протоки и других параметров, чтобы убедиться, что скважина готова к работе.

Выполнение этих последующих действий после подъема колонны труб позволит обеспечить правильную и безопасную работу скважины, а также увеличить ее производительность и снизить риск нежелательных событий.

Доливная емкость

Доливная емкость может быть установлена отдельно на вышечном блоке на специальном постаменте. В случае, когда в блоке резервуаров не установлены две водяные емкости, то на это место устанавливается блок приготовления раствора и химреагентов, т.е. одновременно освобождается площадка для складирования химреагентов. На насосном блоке ( рис. 6.2) располагаются два насоса с приводами, шламовые насосы для подпора, распределительное устройство. Блок приготовления и храпения химреагентов вмещает сам механизм приготовления растворов, площадку для складирования и балку с тельфером для погрузочно-разгрузочных работ.
 

Доливные емкости должны быть размещены так, чтобы буровой раствор поступал самотеком к устью скважины, а реагенты — в желоб после очистных устройств.
 

Имеются также две доливные емкости 2 цилиндрической формы.
 

При подъеме НКТ из скважины долив воды проводился самотеком через шланг из доливной емкости, так как насосную установку ( ЦА-320) перебросили на другую буровую.
 

Обе смеси перемешивают в установке в течение 10 — 15 мин и через смесители подают в доливную емкость, откуда буровым насосом или цементировочным агрегатом закачивают в скважину.
 

Циркуляционные системы буровых установок состоят из желобов, очистных устройств, приемных или рабочих и запасных емкостей, всасывающих и вспомогательных нагнетательных трубопроводов, блоков для хранения химических реагентов, доливных емкостей, запорной арматуры и быстросборных соединений трубопроводов.
 

На базе описанных очистных устройств комплектуются циркуляционные системы, которые состоят из очистных устройств, приемных или рабочих и запасных емкостей, всасывающих и вспомогательных нагнетательных трубопроводов, блоков для хранения химических реагентов, доливных емкостей, запорной арматуры и быстросборных соединений трубопроводов.
 

Перед вскрытием продуктивного пласта и при дальнейшем его разбуривании требуется провести комплекс электрометрических и других исследований для уточнения проницаемых пластов и параметров бурового раствора в зависимости от пластового давления и глубины вскрытия кровли продуктивного горизонта; иметь в рабочих и запасных емкостях буровой раствор уточненных параметров; раствор, находящийся в запасных емкостях, перемешивать через каждые четверо суток с регистрацией в журнале Параметры бурового раствора; иметь на буровой два обратных клапана или шаровой предохранительный клапан типа Келли-Кок под бурильный инструмент, спрессованных на 20 МПа, с актами на опрессовку; при вскрытом продуктивном горизонте проверять работоспособность пре-вентора каждую вахту и перед каждым спуском и подъемом инструмента; при подъеме инструмента скважину доливать постоянно из доливной емкости.
 

Подъем труб из скважины проводится с доливом и поддержанием уровня на устье. Доливная емкость должна быть оборудована уровнемером и иметь градуировку.
 

Указанная схема монтажа позволяет постоянно ( автоматически) доливать скважину при подъеме труб. При установке доливной емкости выше уровня сливного патрубка долив скважины возможен только периодически, каждый раз перед доливом открывая задвижку и закрывая ее после начала течения жидкости по желобам.