Установка цементного моста в скважине


Установка цементных мостов. Назначение и требования - online presentation

Общие принципы ремонтно-изоляционных работ Подготовительные работы к РИР Тампонажные работы при ремонте крепи скважин Способы направленные на уменьшение отрицательного влияния на ФСП цементных растворов Мероприятия на уменьшение отрицательного влияния на ФСП цементных растворов

Цементные мосты устанавливают в целях: изоляции водонапорных и непродуктивных горизонтов при испытании и ликвидации скважин; возвращения на вышерасположенный горизонт; изоляции зон поглощения или проявления; забуривания нового ствола; создания опоры для испытания пластов и секции обсадных труб; ликвидации каверн и желобных выработок. К цементным мостам предъявляются определенные требования по долговечности, герметичности, прочности, несущей способности, а также высоте и глубине нахождения. Требования основываются на конкретных геолого-технических условиях и обусловлены назначением моста.Несущая способность цементных мостов в значительной мере зависит от их высоты, а также от наличия, состояния и толщины слоя глинистого раствора на колонне и фильтрационной корки на стенке скважин. Если удалена рыхлая часть глинистой корки, напряжение сдвига в начальный момент составляет 0,15 - 0,2 МПа. В этом случае даже при возникновении максимальных нагрузок достаточна высота моста 10 - 20 м. Наличие же на стенках колонны слоя глинистого раствора толщиной 1 - 2 мм приводит к уменьшению напряжения сдвига до 0,01 - 0,02 МПа и увеличению необходимой высоты моста до 180 - 250 м. Герметичность моста также зависит от его высоты и состояния поверхности контакта, так как давление, при котором происходит прорыв воды, прямо пропорционально длине и обратно пропорционально толщине корки. При наличии между обсадной колонной и цементным камнем глинистой корки толщиной 3 - 12 мм градиент давления прорыва воды составляет соответственно 1,8 - 0,6 МПа на 1 м. При наличии на корке пленки нефти давление резко уменьшается. При отсутствии корки между стенкой трубы и цементным камнем прорыв воды происходи при градиенте давления свыше 7 МПа/м. Следовательно, герметичность моста в значительной мере зависит также от условий и способа его установки. Корка при твердении цементного раствора обезвоживается, появляются в ней трещины.В практике установки цементных мостов применяют следующие способы: закачкивание тампонажного раствора в интервал формирования моста при уравновешивании его столбов в заливочных трубах и кольцевом пространстве (балансовый способ); закачивание тампонажного раствора с применением двух разделительных пробок; закачивание цементного раствора в интервал установки моста под давлением; с использованием разделительного пакера; с использованием цементировочной желонки.Работы по ремонту крепи включают: исправление негерметичности цементного кольца КР 1-3 наращивание цементного кольца за колонной КР 1-4 устранение негерметичности колонны КР 2Перед началом цементно-изоляционных работ необходимо: Произвести спуск компоновки (перо) в интервал указанный в плане с замером длины и шаблонированием труб. Собрать на устье скважины цементировочную головку Подготовить и спланировать территорию вокруг устья скважины для размещения агрегатов и другого оборудования; Нагнетательная линия должна быть опрессована на полуторократное ожидаемое рабочее давление. При гидравлическом испытании нагнетательных систем обслуживающий персонал должен быть удален за пределы опасной зоны, установленной планом работ. Ликвидация пропусков под давлением запрещается. Передвижные насосные установки необходимо располагать согласно утвержденной схемы на расстоянии не менее 10 м от устья скважины, расстояние между ними должно быть не менее 1м. Другие установки для выполнения работ должны размещаться на расстоянии не менее 25 м от устья скважины. Агрегаты устанавливаются кабинами от устья скважины.Схема расстановки спец. техники при цементировании скважины ЦА-320М В коллектор Осреднительная емкость Не менее 10м СМН-20 ЦА-320М Технологическая емкостьЗакачать промывочную жидкость, восстановить циркуляцию; Приготовить тампонирующую смесь в осреднительной емкости; Поизводить через каждые 5 минут замеры плотности тампонажного раствора ареометром. Закачать тампонажный раствор; Произвести продавливание тампонажного раствора; Обратной промывкой произвести контрольный вымыв цементного раствора из кольцевого пространства; Произвести подъем инструмента в безопасную зону (150м); Оставить скважину в покое на период ОЗЦ; Разобрать и промыть линии.Основным методом ликвидации негерметичности обсадных колонн и заколонного пространства является тампонирование под давлением. Тампонирование под давдением через обсадную колонну; (Способ применяется при изоляции сквозных дефектов обсадных колонн и наращивании цементного кольца за ними, а также при тампонировании каналов межпластовых перетоков между непродуктивными горизонтами, когда условия проведения РИР не допускают разгрузки колонны от избыточного давления после задавливания тампонирующей смеси). Тампонирование под давлением через НКТ и обсадную колонну; (Способ применяется для ускорения процесса доставки тампонирующей смеси к изолируемой зоне в скважинах, заполняющихся буровым раствором при проверке на приемистость).Тампонирование под давлением через НКТ, установленные над зоной ввода тампонирующей смеси за колонну; (при изоляции чужих пластовых флюидов и подошвенных вод; при изоляции сквозных дефектов обсадных колонн для ускорения доставки быстросхватывающихся тампонирующих смесей к изолируемой зоне) Тампонирование под давлением через НКТ, установленные под зоной ввода тампонирующей смеси за колонну; (применяется в следующих случаях: при изоляции нижних и подошвенных вод, когда планируется нарастить цементный стакан над искусственным забоем; при изоляции нижних и подошвенных вод, когда протяженность интервала перфорации составляет более 10 м; при изоляции дефектов крепи, когда приемистость скважины меньше 0,5 м3/(ч МПа); при изоляции дефектов крепи, когда планируется вымыв тампонирующего состава из изолируемого объекта после РИР)Комбинированный способ тампонирования под давлением; (способ применяется при любом виде РИР в заполняющихся и незаполняющихся скважинах, когда вымыв тампонирующего состава из зоны изоляции не планируется) Тампонирование под давлением с непрерывным прокачиванием тампонирующей смеси по затрубному пространству; (Cпособ применяется для устранения негерметичности обсадных колонн, когда местоположение дефекта не установлено и непрерывная закачка жидкости через него при давлениях, допустимых для колонны, невозможна, а приемистость характеризуется лишь падением при опрессовке колонны на воде) Тампонирование под давлением прокачиванием тампонирующей смеси по затрубному пространству с остановками; Тампонирование под давлением с применением пакераСнижение репрессии на пласты, Уменьшение фильтроотдачи тампонажного раствора; Достижение наибольшего физико-химического соответствия фильтрата тампонажного раствора компонентам коллектора, составу пород пласта и пластовых флюидов.Ограничением высоты подъема тампонажного раствора в одну ступень путем применения специальных муфт при определенной скорости подъема раствора за колонной и уменьшении показателей его структурно-механических свойств, что позволяет снизить репрессию на пласты; С нижением плотности тампонажного раствора (по всей высоте зоны цементирования или выше кровли продуктивного пласта) путем применения облегчающих добавок или аэрацией;Уменьшением фильтратоотдачи тампонажных растворов путем добавок полимеров или применения растворов на углеводородной основе, что позволяет снизить эффект закупоривания фильтрационных каналов в коллекторе вследствие гидратации его глинистых компонентов, выпадения солевых осадков и проявления поверхностных сил; Креплением продуктивного пласта без цементирования с использованием гравийных фильтров, обсаживания продуктивного пласта перфорированной колонной фильтром (хвостовиком), цементированием с установкой пакера в кровле продуктивного пласта и закачиванием тампонажного раствора за колонну через спецмуфту выше пакера и др.; Оставлением необсаженного (открытого) ствола в зоне продуктивного пласта со спуском и цементированием эксплуатационной колонны до кровли продуктивного пласта.

en.ppt-online.org

Установка цементных мостов в скважине

Поиск Лекций

При установке цементных мостов в непоглощающих скважинах прежде всего их промывают в течение 1,5 - 2 циклов для выравнивания плотностей промывочной жидкости в НКТ и затрубном пространстве. Приготовленный расчетный объем цементного раствора (или другого изоляционного реагента) закачивают в НКТ и продавливают промывочным раствором до равновесия столбов жидкости в HКT и затрубном пространстве. Примерный объем продавочной жидкости (без учета объема металла НКТ) определяется следующим образом. Путем деления объема закачанного в НКТ цементного раствора (в л) на объем 1 м эксплуатационной колонны (в л) определяют высоту столба, которую займет цементный раствор в колонне. Затем эту величину вычитают из общей длины спущенных в скважину НКТ. Полученную величину умножают на объем 1 м НКТ и определяют объем продавочной жидкости. А примерный; объем 1 м эксплуатационной колонны равен половине квадрата наружного диаметра колонны в дюймах. Башмак НКТ поднимают до верхней границы устанавливаемого моста и излишки цементного раствора вымывают. Затем НКТ поднимают на 20 -30 м, скважину заполняют и ожидают затвердевания цемента (ОЗЦ). По истечении времени ОЗЦ проверяют глубину расположения моста и его прочность посадкой НКТ, а герметичность моста - опрессовкой. Если высокой точности расположения цементного моста не требуется, то контрольный вымыв цементного раствора можно проводить после поднятия башмака НКТ на 50 - 60 м над расчетным уровнем моста.

При глубине скважины до 1500 м и расчетных объемах цементного раствора не более 0,3 м3 цементные мосты можно устанавливать и без использования цементировочных агрегатов подачей цементного раствора в НКТ через конусообразную воронку ведрами. Дальнейшие работы аналогичны вышеописанным.

Перед установкой цементных мостов в поглощающих скважинах (приемистость более 7 м3/(час.МПа)) должны быть приняты меры по ограничению поглощательной способности пластов. Для этого используют широкий ассортимент измельченных, закупоривающих материалов с размерами частиц 5 - 10 мм (например, древесные опилки, кордное волокно и т. д.). В качестве жидкости-носителя рекомендуются глинистый раствор, водоцементная суспензия плотностью 1100— 1150 кг/м3, водоглинистая суспензия плотностью 1100—1300 кг/м3. Если общая приемистость поглощающих пластов более 30 м3/(час.МПа), то рекомендуется вначале закачивание 5 - 10 м3 высоковязкой жидкости с добавлением закупоривающего материала. Этот материал вводится в жидкость-носитель непосредственно перед закачиванием в количестве 50 - 100 кг/м3.

Закачивание закупоривающего материала надо продолжать до восстановления полной циркуляции. Ниже приводится объем расходуемой жидкости с закупоривающим материалом в зависимости от приемистости поглощающих пластов:

- приемистость поглощающих пластов, м3/(час.МПа) 40 - объем расходуемой жидкости с закупоривающим

материалом, м3 15—20 25 40—45 Устанавливать цементный мост надо сразу после закачивания закупоривающего материала. Для установки мостов в поглощающих скважинах (особенно в скважинах с открытым забоем) можно применять те же материалы, которые используют при устранении нарушений обсадных колонн и отключении пластов с поглощением промывочной жидкости: гипсосоляроцементную смесь, цементную тампонирующую пасту (ПТЦ), двухфазные глинистые растворы, глинисто-смоляной вяжущий материал, синтетические смолы с небольшим временем отверждения и т. д.

Сущность применения гипсосоляроцементных смесей заключается в замещении углеводородной основы водой при попадании смеси в водную среду и быстром схватывании смеси в интервале поглощения хватывания смеси составляет 10 - 14 мин, гипсосоляроцементный фактор равен 0,7 - 0,8.

Для предотвращения оседания цемента и гипса в смесь необходимо добавлять дисолван в количестве 15—16 кг/м3. Технология применения указанной смеси заключается в следующем.

В одну цементосмесительную машину загружают цемент, в другую - гипс. Обе машины через тройник соединяются с устьем скважины. Для создания нижней разделительной пробки закачивают дизельное топливо в объеме 2,5 м3. Водяными насосами цементировочных агрегатов его подают, предварительно обработав дисолваном, в смесительные машины. Приготовленные соляроцементная и солярогипсовая смеси через тройник закачивают в скважину. Затем создают верхнюю разделительную пробку из дизельного топлива объемом 0,5 м3. Смесь продавливают до интервала установки моста. Объемное соотношение смесей 1:1. Цементную тампонирующую пасту (ПТЦ) получают перемешиванием в тройнике-смесителе цементных растворов на водной и углеводородной основах.

Время отверждения ПТЦ регулируется добавлением в воду затворения цемента ускорителей схватывания (например, добавление СаСl2 в количестве 10 % сокращает начало схватывания с 4 ч 15 мин до 16 мин, а конец схватывания - с 6 ч 40 мин до 1 ч 15 мин).

В табл. 137 приводится потребное количество материалов для приготовления определенного объема ПТЦ. Сущность применения двухфазных глинистых растворов заключается в смешении соляробентонитовой смеси (СБС) с глинистым раствором, в результате чего происходят выделение углеводородной основы и соединение выпавшей глины с водой. Подбором количества СБС в глинистом растворе можно регулировать вязкость — плотность глинистой массы. Для скважин с интенсивностью поглощения до 50 м3/ч рекомендуемое количество глинопорошка в СБС равно 700—800 кг/м3, а при более 50 м3/ч : 1200 - 1500 кг/м3.

Практика показывает, что при интенсивности поглощения до 50 м3/ч необходимо 10 - 16 т глинопорошка, более 50 м3/ч: 20 - 30 т. Двухфазные глинистые растворы в скважину закачивают по двум каналам: по НКТ и затрубному пространству. Приготовление растворов аналогично приготовлению гипсосоляроцементной смеси.

Рекомендуемые страницы:

poisk-ru.ru

Установка цементных мостов

Цементирование хвостовиков

Хвостовики цементируют одноступенчатым способом. Хвостовик спускают в скважину на бурильных трубах, которые имеют меньший диаметр. При цементировании цементный раствор отделяют от продавочной жидкости специальной разделительной пробкой. Пробка состоит из двух секций. Нижняя секция изготавливается под внутренний диаметр хвостовика и подвешивается внутри разъединителя (между бурильными трубами и хвостовиком) с помощью шпилек. Верхняя секция изготавливается под внутренний диаметр бурильных труб.

После промывки скважины в бурильные трубы через цементировочную головку закачивают цементный раствор необходимого объема. Затем освобождают верхнюю секцию пробки и проталкивают ее вниз по бурильной колонне с помощью продавочной жидкости. После посадки верхней секции пробки на нижнюю давление в бурильных трубах резко возрастает, шпильки срезаются и обе секции как единая пробка движутся вниз до упорного кольца, вытесняя цементный раствор в затрубное пространство.

Во время закачки продавочной жидкости в бурильные трубы сбрасывают шар, который садится на седло втулки разъединителя и сдвигает ее вниз. Боковые отверстия открываются и продавочная жидкость вытекает в затрубное пространство. Промывку продолжают до схватывания тампонажного раствора. Затем бурильную колонну отсоединяют и извлекают из скважины.

Мост- это искусственное сооружение, полностью перекрывающее поперечное сечение скважины (или обсадной колонны) на участке небольшой длины, удаленном, как правило, от забоя.

Мосты устанавливаются для решения следующих проблем:

· временного или постоянного разобщения нижезалегающих проницаемых пластов от вышезалегающих;

· устранения опасности излива пластовой жидкости;

· создания прочной опоры при забуривании бокового ствола;

· укрепления ненустойчивых, осыпающихся пород.

Способ установки цементного моста. Ниже границы участка, в котором требуется создать мост, устанавливают разбуриваемый пакер, чтобы предотвратить оседания вниз столба тампонажного раствора. До нижней границы этого участка спускают бурильную колонну и промывают скважину. Если есть каверны в стенках скважины, включают приспособление с боковыми гидромониторными насадками и вымывают из каверн загустевшую промывочную жидкость. При этом бурильную колонну необходимо вращать и расхаживать.

После промывки в бурильную колонну закачивают сначала первую порцию буферной жидкости, затем порцию тампонажного раствора, затем порцию буферной жидкости и порцию продавочной жидкости. Объем второй порции буферной жидкости внутри бурильной колонны рассчитывают таким, чтобы он равнялся объему первой порции, вытесненной в затрубное пространство. По окончании закачки продавочной жидкости, бурильную колонну приподнимают с небольшой скоростью выше верхней границы моста и тщательно промывают скважину. Затем трубы поднимают из скважины и оставляют на ОЗЦ.

studopedia.su

УСТАНОВКА ЦЕМЕНТНОГО МОСТА НА РАВНОВЕСИИ

Рассчитайте количество цемента, требующееся для заданной длины цементного моста:

где: Glf - количество цемента, требующееся для заданной длины цементного моста, кг;

Нм - длина цементного моста, м;

Упог - погонный объем открытого ствола или обсадной колонны, м'/м;

Vo/t - избыточный объем для работы по цементированию, %;

ПРИМЕЧАНИЕ: Потери тампонажного раствора из-за смешения с контактирующими жидкостями должны компенсироваться избыточным объемом.

Рассчитайте объем буфера (обычно - воды), закачиваемого после цементного раствора для уравновешивания цементного моста, в м3:

где: V2буф ~ объем буфера, закачиваемый после цементного моста, м3;

V1буф - объем буфера, закачиваемый перед цементным мостом, м3;

(рк вл, - погонная вместимость кольца между скважиной и колонной, м/м3;

^в.т.об - погонный объем внутренней полости трубы, м3/м.

Рассчитайте объем жидкости, требующийся для размещения моста в м3:

где: Vnpod - объем продавки, требующийся для размещения моста, барр. Lm - длина бурильных труб или НКТ, фут.

Пример 1: Необходимо разместить цементный мост длиной 90 м на глубине 1500 м. Открытый ствол имеет диаметр 0,216 м, а бурильная труба имеет диаметр 0,089 м; внутренний диаметр которой 0,07м. Перед цементным мостом необходимо закачать 1,6 м3 воды. Используйте выход цементного раствора 0,895 м3/1т. Используйте избыточный объем цемента 25% для объема открытого ствола или обсадной колонны.

Определите следующее:

Требующееся количество цемента.

Объем воды, который необходимо закачать после цементного раствора, чтобы уравновесить цементный мост.

Длина моста до того, как будут извлечены трубы.

Количество бурового раствора, необходимое для вытеснения моста плюс буфера после моста.

Рассчитайте следующие:

a) Погонный объем кольцевого пространства между бурильными трубами и стенкой скважины:

b) Погонная вместимость кольцевого пространства между бурильными трубами и стенкой скважины, м/м3:

c) Погонный объем открытого ствола в м3/м:

d) Погонный объем полости бурильной трубы в м3/м:

2.1. Рассчитайте требующееся количество сухого цемента:

2.2. Рассчитайте объем буфера (воды), который должен быть закачан после цементного раствора, чтобы уравновесить цементный мост, в м3:

2.3. Рассчитайте объем жидкости продавки, требующийся для размещения цементного моста, м3:

studref.com


Смотрите также