- •Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М.
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О СТРОИТЕЛЬСТВЕ СКВАЖИН
- •Назначение, цели и задачи бурения скважин
- •Способы и виды бурения. Технология строительства скважин
- •Виды бурения
- •ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН
- •Физико-механические свойства горных пород
- •Состав и физические свойства пластовых флюидов и минерализация подземных вод
- •Физические и физико-химические свойства пластовых флюидов нефти
- •ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ
- •Классификация долот для сплошного бурения
- •ЗАБОЙНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
- •Секционные унифицированные шпиндельные турбобуры
- •Высокомоментные турбобуры с системой гидроторможения
- •Многосекционные турбобуры
- •Турбобур с независимой подвеской
- •Турбобур с полым валом
- •Турбобур с редуктором-вставкой
- •Турбины современных турбобуров
- •Принцип действия ВЗД
- •Кинематические отношения ВГМ
- •Двигатели универсального применения
- •Двигатели для наклонно направленного и горизонтального бурения
- •Двигатели для ремонта скважин
- •Турбовинтовые двигатели
- •Элементы конструкций двигателей и их компоновок
- •Характеристики ВЗД
- •Влияние различных факторов на характеристики ВЗД
- •Влиявде расхода жидкости
- •БУРИЛЬНАЯ КОЛОННА
- •Утяжеленные бурильные сбалансированные трубы УБТС-2
- •Утяжеленные бурильные трубы (горячекатаные)
- •Учет работы, начисление износа и списание бурильных труб
- •Дефектоскопия бурильных труб
- •РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД
- •Глава 7
- •ПРОМЫВКА СКВАЖИН И БУРОВЫЕ РАСТВОРЫ
- •Электролиты
- •Защитные высокомолекулярные вещества (коллоиды)
- •Поверхностно-активные вещества
- •Пеногасители
- •Утяжелители
- •Реагенты общего назначения
- •Вибросита
- •Гидроциклонные шламоотделители
- •Глава 8
- •ОСЛОЖНЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ УГЛУБЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ
- •Признаки проявлений
- •Противовыбросовое оборудование
- •Мероприятия по предупреждению ГНВП
- •Грифоны и межколонные проявления
- •ОСНОВЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ В БУРЕНИИ
- •Магнитное устройство для многократных измерений
- •Глава 11
- •ОПРОБОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ГОРИЗОНТОВ В ПЕРИОД ПРОХОДКИ СТВОЛА СКВАЖИНЫ
- •Глава 13
- •КРЕПЛЕНИЕ СКВАЖИН
- •Определение внутреннего давления
- •Определение сопротивляемости труб смятию
- •13.5. ТИПЫ КОНСТРУКЦИЙ ЗАБОЕВ СКВАЖИН
- •Оборудование. Технологическая оснастка обсадных колонн
- •Головки цементировочные
- •Разделительные пробки
- •Клапаны обратные
- •Башмаки колонные
- •Центраторы
- •Скребки
- •Турбулизаторы
- •Муфты ступенчатого цементирования
- •ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ СКВАЖИН
- •14.1. ПЕРВИЧНЫЕ СПОСОБЫ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ
- •Цементирование хвостовика и нижних секций обсадных колонн
- •Манжетное цементирование
- •Двухступенчатое цементирование скважин
- •Обратное цементирование скважин (через затрубное пространство)
- •14.2. ПОВТОРНЫЕ (ИСПРАВИТЕЛЬНЫЕ) СПОСОБЫ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН
- •14.3. МАТЕРИАЛЫ И ХИМИЧЕСКИЕ РЕАГЕНТЫ ДЛЯ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ
- •Активные минеральные добавки к вяжущим веществам
- •Шлакопесчаные цементы
- •Шлакопесчаные цементы совместного помола
- •Шлакопортландцементы
- •Номенклатура специальных тампонажных цементов
- •14.4. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА И КАМНЯ
- •Регулирование свойств цементного раствора и камня с помощью реагентов
- •14.5. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН
- •Буферные жидкости
- •Центрирование обсадных колонн в скважине
- •Расхаживание обсадных колони при цементировании скважин
- •Цементирование секционных колонн и хвостовиков
- •Ступенчатый способ цементирования обсадных колонн
- •Манжетный способ цементирования скважин
- •Обратное цементирование колонн
- •Схемы размещения и обвязки оборудования при цементировании
- •14.6. ОСНОВЫ РАСЧЕТА ПЕРВИЧНОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН
- •Воздействие на призабойную зону пласта многократными мгновенными депрессиями-репрессиями
- •Глава 16
- •БУРОВОЕ И ЦЕМЕНТИРОВОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
- •Буровые лебедки
- •Буровые насосы
- •Ротор
- •Талевые механизмы
- •Буровые вышки
- •Буровые насосы
- •Талевые механизмы и вышки
- •Дизель-гидравлический агрегат САТ-450
- •Средства автоматизации и механизации спускоподъемных операций
- •Устройство и принцип работы установки
- •Установка смесительная механическая ICMP-20
- •Установка смесительная пневматическая УС5-30
- •Цементно-смесительная машина СМ-4М
- •Устройство и принцип работы отдельных узлов машины СМ-4М
- •Установки осреднительные
- •Цементировочный агрегат 5ЦА-320 (рис. 16.22)
- •Установка насосная УНБ1Р-400
- •Насосный агрегат 4АН-700
- •Список литературы
- •Оглавление
Схемы размещения и обвязки оборудования при цементировании
В настоящее время в различных нефтегазовых районах применяют не сколько отличающихся друг от друга технологических схем приготовления и нагнетания тампонажных растворов. Это отличие обусловлено специфи кой геолого-технических, а иногда и климатических условий данного района, что определяет выбор конструкции скважины, способа цементи рования и тампонажного материала для каждого конкретного района.
Отличие этих схем заключается в использовании различного числа цементировочных агрегатов и цементосмесительных машин, а также в применении специальных устройств или механизмов, повышающих качест во раствора или цементирования в целом и улучшающих условия труда об служивающего персонала. Схема обвязки оборудования при использовании 20—40 т сухого тампонажного материала для приготовления раствора при ведена на рис. 14.6.
При использовании 40—60 т сухого материала для приготовления и на гнетания тампонажного раствора применяют большее число агрегатов, по зволяющих аккумулировать весь сухой материал в трех точках затворения. Если масса сухого материала превышает 60 т, то изменяется схема обвязки цементировочных агрегатов и цементносмесительных машин (рис. 14.7).
Во всех этих схемах, как правило, предусматривается такое соотноше ние между численностью цементосмесительных машин и цементировочных агрегатов, при котором обеспечивается бесперебойное приготовление и нагнетание тампонажного раствора в скважину с заданным темпом. Обыч-
Рнс. 14.6. Схема обвязки агрегатов при цементировании скважин с использованием 20-40 т сухого тампонажного материала:
1 — цементосмесительная машина 2СМН-20; 2 — цементировочный агрегат ЦА-320М; 3 — цементировочный агрегат ЗЦА-400А; 4 — блок манифольда 1БМ-700; 5 — станция контроля цементирования; 6 — цементировочная головка; пприхпунктир — движение продавочной жидкости; сплошная линия — движение тампонажного раствора
Рис. 14.7. Схема обвязки агрегатов при цементировании скважин с использованием более 60 т сухого материала.
Уел. обознач. см. на рис. 14.6
но с одной цементосмесительной машиной 2СМН-20 работают два цемен тировочных агрегата, один из которых (имеющий водоподающий насос) подает жидкость на затворение в гидровакуумное смесительное устройство цементосмесительной машины, а второй (не имеющий водоподающего на соса) вместе с первым нагнетает готовый раствор в скважину. При этом суммарная подача жидкости (по паспортным данным) двумя агрегатами не сколько больше производительности цементосмесительной машины. Как правило, для продавливания верхней разделительной пробки используют агрегат ЗЦА-400А, который обвязывают с цементировочной головкой.
Вразличных районах страны в связи со специфическими условиями схемы обвязки оборудования несколько видоизменяются.
Вб. Грознефти и Краснодарнефтегазе использовали осреднительные емкости, смонтированные на автомашине и имеющие перемешивающие устройства. Прежде чем подать раствор в скважину, его некоторое время перемешивают в этой емкости; благодаря этому повышается его однород ность, что существенно улучшает качество цементирования. Представляет
ся целесообразным организовать серийное изготовление таких емкостей. На рис. 14.8 показана схема расстановки и обвязки оборудования при це ментировании скважин облегченным тампонажным раствором с примене нием осреднительной емкости и использованием резервуара вместимостью 40 м3 для заготовки воды затворения.
Иногда для аккумулирования жидкости затворения используют пере-
Рис. 14.8. Схема обвязки агрегатов при цементировании облегченным раствором с использо ванием осредлительной емкости и резервуара для заготовки жидкости затворения:
1 — цементосмесительная машина 2СМН-20; 2 — цементировочный агрегат ЦА-320М; 3 — цементировочный агрегат ЗЦА-400А; 4 — блок манифольда 1БМ-700; 5 — станция контроля цементирования СКЦ-2М; 6 — цементировочная головка; 7 — осреднительная емкость; 8 — резервуар; пунктиром обозначено движение жидкости затворения
движные емкости различной вместимости (рис. 14.9). Пунктирными линия ми показано направление движения воды, сплошными — тампонажного раствора, штрихпунктирными — продавочной жидкости. При работе по этой схеме после приготовления и нагнетания тампонажного раствора при его продавливании смесительные машины и обвязанные с ними цементи ровочные агрегаты могут быть отсоединены и отправлены на базу.
Вб. ВНИИКРнефти разработана и внедрена специальная технологиче ская схема приготовления и нагнетания тампонажного раствора (рис. 14.10), исключающая его потери (особенно при использовании вспениваю щих реагентов) и позволяющая увеличить подачу насосов цементировоч ных агрегатов за счет создания подпора на приеме.
ВЗапСиббурнефти для приготовления растворов из лежалых цементов иногда используют фрезерно-струйную мельницу, соединенную с оборудо ванием по схеме, указанной на рис. 14.11 (разработана в б. ВНИИКРнеф ти); используется также схема цементирования скважин с применением гидравлического способа активации цемента, при котором поток тампо
Рис. 14.9. Схема обвязки агрегатов с использованием двух емкостей для аккумулирования жидкости затворения вместимостью по 25 м3:
1 — цементосмесительная машина 2СМН-20; 2 — цементировочный агрегат ЦА-320М; 3 — цементировочный агрегат ЗЦА-400А; 4 — блок манифольда 2БМ-700; 5 — станция контроля цементирования СКЦ-2М; 6 — цементировочная головка; 7 — емкость
нажного раствора под большим давлением подается в устройство, где со ударяется со стенкой или встречным потоком; в результате этого разруша ются комкообразные включения и повышается степень гидратации.
С целью увеличения степени вытеснения бурового раствора из затрубного пространства скважины при цементировании, а следовательно,
1 2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
91011 |
12 |
13 |
14 |
Рис. 14.10. Технологическая схема приготовления и нагнетания вспененных растворов:
1 — бункер цементосмесительной машины; 2 — обратный клапан гидровакуумного смеси тельного устройства; 3 — приемная воронка бункера цементосмесительной машины; 4 — гид ровакуумное смесительное устройство; 5 — напорная труба; 6 — всасывающий коллектор насоса; 7 — трубопровод; 8 — клапан; 9 — приемная часть; 10 — гофрированный шланг; 11 —
откидная крышка; 12 — уровнемер; 13 — насос цементировочного агрегата; 14 — сливной патрубок
Рис. 14.11. Технологическая схема приготовления и закачки тампонаж ных растворов с применением фре зерно-струйной мельницы:
1 — цементосмесительная машина 2СМН-20; 2 — цементировочный аг регат ЦА-320М; 3 — фрезерно-струй ная мельница; 4 — цементировочная головка
Рис. 14.12. Схема размещения и обвязки оборудования при цементировании скважины с расхаживанием колонны:
1 — цементосмесительная машина 2СМН-20; 2 — цементировочный агрегат ЦА-320М; 3 — цементировочный агрегат ЗЦА-400А; 4 — блок манифольда 1БМ-700; 5 — станция контроля цементирования; 6 — цементировочная головка; 7 — шарнирные звенья гибкого металличе ского шланга; 8 — стояк
для повышения его качества были разработаны и внедрены способ приме нения и комплекс устройств, позволяющих в процессе цементирования проводить осевое перемещение обсадной колонны.
На рис. 14.12 представлена схема расположения оборудования и от дельных устройств, обеспечивающих расхаживание колонны в процессе нагнетания жидкости при цементировании.