Установка цементного моста

Установка цементного моста

Расчет установки цементного моста в открытом стволе скважины заключается в определении (рис.11.5) объемов тампонажного раствора для цементировании моста и порций буферной жидкости, прокачиваемой перед тампонажным раствором и вслед за ним, а также объема продавочной жидкости.

Объем тампонажного раствора

Vц.р=Schм+k1Vm (11.35)

Объемы прокачиваемых порций буферной жидкости: перед тампонажным раствором

V’буф=k2Vт+k3Sкhм (11.36)

вслед за тампонажным раствором

V»буф=k2Vт (11.37)

Объем продавочной жидкости

Vпр=k4Vт-Sтhм (11.38)

Здесь Sс, Sк, Sт — соответственно площади поперечного сечения скважины на участке установки цементного моста, кольцевого пространства между стенками скважины и колонной труб, по которой прокачивают указанные жидкости в том же участке и внутреннего проходного канала колонны, м2; hм — высота моста, м; , k1, k2, k3, k4 — эмпирические коэффициенты (табл.11.6); Vт — внутренний объем колонны труб, м .

Таблица 11.6

Буферная
жидкость

Трубы с внутрь высаженными концами

Вода

0,05

0,02

0,4

0,97

Отсутствует

0,1

0,94

Гладкопроходные трубы

Вода

0,025

0,02

0,4

0,98

Отсутствует

0,055

0,97

Продавочная жидкость закачивается до момента выравнивания уровней столбов тампонажного раствора в кольцевом пространстве и колонне труб (а также уровней столбов буферных жидкостей). После этого колонна приподнимается на 20-30 м выше верхней границы моста.

При использовании устройства УЦМ-140 объем тампонажного раствора, транспортируемого в заданный участок скважины по колонне НТК между двумя разделительными пробками,

Vц.р=kрSchм (11.39)

где kр — коэффициент резерва, kp=1,05÷1,1.

Рис. 11.5. Схема установки цементного моста: а — начало такачки продавочной жидкости в бурильные трубы; б — конец такачки продавочной жидкости; в — промывка скважины после приподнятая бурильных труб выше кровли цементного моста; 1 — ствол скважины; 2 — бурильная колонна; 3 — буровой раствор; 4 — продавочная жидкость; 5 — буферная жидкость; 6 — цементный раствор; 7 — пакер; А и Б-перспективные горизонты.

Установка цементных мостов

Мостом называют искусственное сооружение, полностью пе­рекрывающее поперечное сечение скважины (или обсадной ко­лонны) на участке сравнительно небольшой длины, удаленном, как правило, от забоя. Мосты могут быть резиновые, пласт­массовые, металлические, цементные и из других материалов.

Мосты устанавливают для решения следующих задач: а) временного или постоянного разобщения нижезалегающих проницаемых пластов от вышезалегающих (например, при оп­робовании методом «снизу вверх», при переходе от эксплуата­ции нижнего истощенного продуктивного горизонта к эксплуа­тации верхнего горизонта и т.п.); б) устранения опасности из-лива пластовых жидкостей в атмосферу после ликвидации сква­жины или при временной консервации ее; в) создания прочной опоры для колонны труб в период пакеровки скважины при оп­робовании перспективных горизонтов; г) создания прочной опоры при забурнвании бокового ствола; д) укрепления неус­тойчивых, осыпающихся или размываемых потоком промывоч­ной жидкости пород.

Разработано множество способов установки мостов: с помощью заливочных труб, опускаемых на кабеле желонках и т.п. Наиболее часто используют цементные мосты, создаваемые путем транспортирования раствора вяжущего по колонне труб (бурильных, НКТ)

Наиболее эффективным является следующий способ создания цементного моста. В скважине немного ниже нижней границы участка, в котором требуется создать мост, устанавливают разбуриваемый пакер или манжетную пробку, исключающие возможность оседания вниз столба тампонажного раствора. До нижней границы этого участка спускают колонну труб и тщательно промывают скважину. Если в пределах участка имеются каверны, в состав колонны включают приспособление с боковыми гидромониторными насадками и сильными струями вымывают из каверн загустевшую промывочную жидкость и шлам. Во время промывки во всех случаях целесообразно вра­щать и расхаживать колонну труб. При наличии каверн расха­живать следует на такую длину, чтобы струи, вытекающие из гидромониторных насадок, могли поражать всю поверхность кавернозных интервалов.

После промывки в колонну труб последовательно закачи­вают первую порцию буферной жидкости, порцию тампонажно­го раствора возможно более жесткой- консистенции, вторую порцию буферной жидкости и порцию продавочной жидкости.

Тампонажный раствор отделяют от обе­их порций буферной жидкости двумя разделительными пробками. По оконча­нии закачки порции продавочной жидко­сти колонну труб приподнимают с не­большой скоростью несколько выше верхней границы будущего моста и тща­тельно промывают скважину. Затем тру­бы поднимают на дневную поверхность, а скважину оставляют в покое для твер­дения тампонажного раствора.

Вытеснение тампонажного раствора продолжают до момента достижения ра­венства давлений в кольцевом простран­стве и в колонне труб у башмака (ба­лансовый принцип). Чтобы облегчить решение задачи об определении момен­та прекращения цементировочной опера­ции, плотности обеих порций буферной жидкости делают одинаковыми, так же как и плотности промывочной и прода­вочной жидкостей. Объем второй пор­ции буферной жидкости рассчитывают так, чтобы высота столба ее в колонне труб была равна высоте столба первой порции в кольцевом пространстве, а объ­ем порции продавочной жидкости так, чтобы в момент окончания закачки ее уровни тампонажного раствора в коль­цевом пространстве и в колонне были одинаковыми.

Тампонажную смесь для создания моста следует выбирать с учетом температуры и давления в заданном интервале сква­жины. Раствор должен иметь возможно меньшее относительное водосодержание, короткие сроки загустевания и схватывания, достаточные, однако, для выполнения цементировочной опера­ции; камень должен иметь возможно более высокую прочность, быть практически непроницаемым при тех перепадах давлений, которые могут действовать на мост. Желательно, чтобы твердение шло с расширением камня.

Объемы тампонажного раствора и других жидкостей, необходимых для выполнения цементировочной операции, рассчи­тывают по эмпирическим формулам.

Объем тампонажного раствора

продавочной жидкости

%

буферной жидкости

где Fc, Fтр, Fк.п.— соответственно площади поперечного сечения скважины в интервале установки моста, колонны труб и коль­цевого пространства; Vтр — внутренний объем колонны труб; Hм —проектная длина моста; с1,с2,с3,с4 —эмпирические коэф­фициенты, учитывающие потери тампонажного раствора на стенках труб, при смешивании со смежными жидкостями, а также потери буферной жидкости при движении по колонне труб и кольцевому пространству. Ориентировочные значения этих ко­эффициентов для случая цементирования без разделительных пробок приведены табл.

По характеру действующих нагрузок можно выделить две категории мостов: 1) испытывающих давление жидкости или газа и 2) испытывающих нагрузку от веса инструмента во время забуривания второго ствола, применения испытателя пластов или в других случаях.

Мосты, относящиеся ко второй категории, должны помимо газоводонепроницаемости обладать весьма высокой механичес­кой прочностью.

Высоту моста определяют по следующим формулам

где Н0 — глубина установки нижней части моста; QM — осевая нагрузка на мост, обусловливаемая перепадом давления и раз­грузкой колонны труб или испытателя пластов; Dc — диаметр скважины; — удельная несущая способность моста, значе­ния которой определяются как адгезионными свойствами тампонажного материала, так и способом установки моста; где рм — максимальная величина перепада давлений, действу­ющего на мост при его эксплуатации; — допустимый гради­ент давления прорыва флюида по зоне контакта моста со стен­кой скважины; эту величину также определяют в основном в зависимости от способа установки моста, от применяемых тампонажных материалов.

Из значений высоты цементных мостов, определенных по формулам, выбирают большее. Ориентировочные значения , при установке мостов через заливочную ко­лонну с применением раствора из портландцемента в зависимо­сти от технологии установки приведены в табл.

Практика работ показывает, что если при испытании на проч­ность мост не разрушается при создании на него удельной осе­вой нагрузки 3,0-6,0 МПа и одновременной промывки, то его прочностные свойства удовлетворяют условиям как забуривания нового ствола, так и нагружения от веса колонны труб или испытателя пластов.

При установке мостов для забуривания нового ствола к ним предъявляется дополнительное требование по высоте. Это обус­ловлено тем, что прочность верхней части (Н1) моста должна обеспечить возможность забуривания нового ствола с допусти­мой интенсивностью искривления, а нижняя часть (Н0) — на­дежную изоляцию старого ствола.

где Rc — радиус искривления ствола.

Опыт бурения и эксплуатации скважин показывает, что оп­тимальное значение интенсивности искривления ствола состав­ляет 1-2 на 10 м, что соответствует радиусу искривления более 500 м. Значение Н0 определяют из условий определения Нм.

После образования цементного камня достаточной прочно­сти в скважину спускают колонну труб с долотом, уточняют по­ложение верхней границы моста, разбуривают слабую верхнюю часть его и проверяют герметичность моста путем уменьшения давления на него сверху либо с помощью пластоиспытателя, спускаемого на колонне труб, либо посредством аэрации и сни­жения уровня жидкости. Если мост оказался негерметичным, разрушился или сме­стился вверх при такой проверке, его разбуривают и операцию повторяют заново.

17.9. Установка цементных мостов

  • •Овчинников в. П. Заканчивание скважин. Конспект лекций
  • •Введение. Задачи предмета
  • •Лекция 1. Элементы физики нефтегазового пласта
  • •1.1. Гранулометрический состав пород
  • •1.2. Пористость и удельная поверхность
  • •1.3. Проницаемость горных пород
  • •1.4. Неоднородность коллекторских свойств
  • •1.5. Состав и физическое состояние нефти и газа в условиях продуктивного пласта
  • •1.6. Некоторые свойства газов и нефтей
  • •1.7. Пластовые воды
  • •1.8. Молекулярно-поверхностные свойства воды, система «жидкость — пористая среда»
  • •1.9. Понятие о коэффициенте аномальности, индексе давления поглощения и поровом давлении.
  • •, Лекция 2. Понятие о конструкции скважины
  • •2.1. Виды обсадных колонн
  • •2.2. Требования к конструкции скважин
  • •2.3. Основные факторы, влияющие на проектирование конструкции скважины
  • •2.4. Особенности проектирования конструкций газовых и газоконденсатных скважин
  • •2.5. Особенности проектирования конструкции скважин в районах многолетней мерзлоты.
  • •2.6. Проектирование конструкции скважин
  • •Лекция 3. Обсадные трубы.
  • •3.1. Конструкция обсадных труб
  • •3.2 Сварные соединения обсадных труб
  • •Лекция 4. Вскрытие продуктивных пластов
  • •4.1. Влияние промывочной жидкости на качество вскрытия продуктивного пласта
  • •4.2. Зона проникновения.
  • •4.3. Влияние вторичного вскрытия на продуктивность пластов
  • •Лекция 5. Прочность обсадных труб и их соединений при осевом растяжении.
  • •5.1. По телу трубы
  • •5.2. По сварному соединению
  • •5.3. В муфтовом соединении треугольного профиля
  • •5.4. В соединении с трапециевидной резьбой
  • •5.5. Сопротивляемость обсадных труб избыточному гидравлическому давлению
  • •5.6. Прочность обсадных труб при совместном действии осевой силы и равномерного бокового давления
  • •5.7. Расчет эксплуатационной колонны на смятие. Методы расчета
  • •5.8. Расчет эксплуатационной колонны на внутренней давление (разрыв)
  • •5.9. Расчет колонны на страгивание
  • •Лекция 6. Расчетные формулы для определения прочности колонн, к различным видам нагрузок
  • •6.1. Условия работы обсадных колонн
  • •6.2. Расчетные формулы для определения прочности колонн, к различным видам нагрузок
  • •6.3. Расчет равнопрочной обсадной колонны
  • •6.4. Внутреннее давление
  • •6.5. Наружное давление.
  • •6.6. Избыточное наружное давление в нефтяных скважинах
  • •6.6.1. Избыточное наружное давление в газовых скважинах
  • •6.7. Избыточное внутреннее давление в нефтяных скважинах
  • •6.7.1. Избыточное внутреннее давление в газовых скважинах
  • •Лекция 7. Порядок выбора конструкции эксплуатационной колонны.
  • •Лекция 8. Особенности расчета обсадных колонн для наклонно-направленных ckbaжин
  • •8.1. Наружное и внутреннее давление.
  • •8.2. Нагрузки от собственного веса и изгиба
  • •8.3. Порядок расчета и выбора конструкций обсадных колонн для наклонно направленных скважин
  • •Лекция 9. Расчет усилия натяга эксплуатационной колонны
  • •Лекция 10. Особенности расчета промежуточных колонн для нефтяных и газовых скважин
  • •10.1. Особенности расчета промежуточных колонн для нефтяных скважин
  • •10.1.1 .Внутреннее давление
  • •10.1.2. Наружное давление
  • •10.1.3. Избыточное наружное давление.
  • •10.1.4. Избыточное внутреннее давление.
  • •10.1.5. Осевая нагрузка от собственного веса.
  • •10.2. Особенности расчета промежуточных обсадных колонн для газовых скважин
  • •10.2.1. Внутреннее, давление
  • •10.2.2. Наружное давление.
  • •10.2.3. Избыточное наружное давление.
  • •10.2.4. Избыточное внутреннее давление.
  • •10.2.5. Устойчивость кондуктора
  • •Лекция 11. Технологическая оснастка обсадных колонн
  • •11.1. Подготовительные работы к спуску обсадных труб
  • •11.2. Спуск обсадных колонн
  • •11.3. Спуск хвостовика
  • •11.4. Скорость спуска обсадных колонн
  • •Лекция 12. Расчет потайных колонн и колонн, спускаемых частями
  • •12.1. Промежуточные потайные колонны
  • •12.2. Промежуточные колонны, опускаемые частями
  • •12.3. Эксплуатационные потайные колонны
  • •12.4. Рекомендации по расчету импортных обсадных труб
  • •12.5. Допустимое внутреннее давление в обсадной колонне
  • •12.6. Особенности расчета обсадных колонн при бурении с плавучих средств
  • •Лекция 13. Рекомендации по выбору типов. Резьбовых соединений и групп прочности (марок) обсадных труб
  • •13.1. Методика выбора обсадных труб и резьбовых соединений
  • •13.2. Выбор обсадных труб по условиям прочности
  • •13.3. Выбор резьбовых соединений и герметизирующих средств по условиям герметичности (плотности)
  • •Лекция 14. Технология разобщения вскрытых бурением пластов
  • •14.1. Технология разобщения пластов в скважине
  • •14.1.1. Цели и задачи разобщения.
  • •14.1.2. Требования к качеству, разобщения
  • •14.2. Способы первичного цементирования
  • •14.3. Цементирование с созданием в процессе озц в заколонном пространстве избыточного давления
  • •14.4. Обоснование способа цементирования. Расчет технико-технологических параметров процесса цементирования.
  • •14.5. Обоснование потребного объема материалов для приготовления тампонажного раствора
  • •14.6. Определение времени цементирования
  • •14.7. Подготовительные работы к цементированию
  • •14.8. Заключительные работы после цементирования
  • •14.9. Оценка качества цементирования скважин
  • •Лекция 15. Испытание перспективных горизонтов. Задачи и сущность опробывания
  • •15.1. Технология процесса опробывания
  • •15.1.1. Подготовительные работы
  • •15.1.2. Выбор места установки и размера пакера
  • •15.1.3. Обоснование величины депрессии и диаметра штуцера
  • •15.1.4. Оборудование устья скважины
  • •15.1.5. Процесс спуска пластоиспытателя и опробывание пласта
  • •15.2. Интерпретация результатов опробывания
  • •15.3. Осложнения и аварии
  • •15.4. Испытатели пластов, спускаемых на трубах без опоры на забой
  • •15.5. Опробыватели пластов, спускаемые на кабеле
  • •15.6. Опробывание пластов в процессе бурения
  • •Лекция 16. Освоение и испытание скважин
  • •16.1. Освоение скважин
  • •Лекция 17. Ремонтно-изоляционные работы в скважине
  • •17.1. Способы ремонтного цементирования
  • •17.2. Методы выявления дефектов в скважине
  • •17.3. Цементирование без пакера
  • •17.4. Цементирование с извлекаемым пакером
  • •17.5. Цементирование с неизвлекаемым пакером
  • •17.6. Способы повторного цементирования
  • •17.7. Цементирование под давлением
  • •17.8. Изоляция зон поглощений
  • •17.9. Установка цементных мостов
  • •17.10. Ликвидация и консервация скважины
  • •Лекция 18. Техника и технология морского бурения
  • •18.1 Техника и технология морского бурения
  • •18.2. Типы мбк

Вопрос 3. Установка цементных мостов в скважине

Заливка цементного моста в скважине производится закачкой цементного раствора по трубам на место установки. Для проведения заливки составляется расчет. Определяется количество сухого цемента, количество жидкости для затворения раствора. Количество жидкости продавки, давление при закачке. Раствор закачивается в трубы, после закачки продавочной жидкости раствор доходит на место установки моста, после этого закрывается затрубное и часть цементного раствора под давлением продавливается в пласт или нарушение. Пример: Установить цементный мост в эксплуатационной колонне (колонна -5 дюймов) с 1000 до 936 метров. Цементный мост 64 метра В скважину спущены НКТ 2,5 дюйма, объем 1 п.м. 0,003м3.. Объем: 1п.м. экс.колонны 0,0125м3. Коэффициент запаса цемента 1,25. В/Ц = 0,5. Расчет — Объем скважины, подлежащих заполнению цементного стакана (1000-936)х0,0125=0,8м3. Количество сухого цемента 0,8х1,25 = 1,0тн. Количество воды для затворения цемента 1,0х0,5=0,5м3. Количество продавочной жидкости 936х0,003=2,8м3.

Вопрос 4. Виды контроля за состоянием природной среды.

Производственный контроль на предприятии, Ведомственный, Муниципальный, Республиканский, Федеральный.

Основными задачами производственного экологического контроля на предприятии являются:

♦ проверка соблюдения требований, условий, ограничений, установленных природоохранным законодательством;

♦ контроль за соблюдением нормативов и лимитов воздействия на окружающую природную среду по всем его видам, установленным соответствующими разрешениями;

♦ контроль за выполнением предписаний органов, осуществляющих государственный экологический контроль;

♦ проверка выполнения планов мероприятий по охране и оздоровлению окружающей среды, рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов;

♦ обеспечение эффективной работы систем учёта использования природных ресурсов, природоохранного оборудования;

♦ своевременное представление информации, предусмотренной государственной статистической отчётностью (статистическим наблюдением).

Вопрос 5. Дать определение термина «Авария»

Авария — разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемые взрыв и (или) выброс опасных веществ.

Билет 6.

Одна из серьезных разновидностей технологии процесса цементиро­вания — установка цементных мостов различного назначения. Повышение качества цементных мостов и эффективности их работы — неотъемлемая часть совершенствования процессов бурения, заканчивания и эксплуатации скважин. Качеством мостов, их долговечностью определяется также на­дежность охраны недр и окружающей среды. Вместе с тем промысловые данные свидетельствуют, что часто отмечаются случаи установки низко­прочных и негерметичных мостов, преждевременного схватывания це­ментного раствора, прихвата колонны труб и т.д. Эти осложнения обуслов­лены не только и не столько свойствами применяемых тампонажных мате­риалов, сколько спецификой самих работ при установке мостов.

В глубоких высокотемпературных скважинах при проведении указан­ных работ довольно часто происходят аварии, связанные с интенсивным

загустеванием и схватыванием смеси глинистого и цементного растворов. В некоторых случаях мосты оказываются негерметичными или недостаточ­но прочными. Например, только 40 — 50 % мостов, устанавливаемых в глу­боких скважинах Северного Кавказа, являются удачными.

Успешная установка мостов зависит от многих природных и техниче­ских факторов, обусловливающих особенности формирования цементного камня, а также контакт и «сцепление» его с горными породами и металлом труб. Поэтому оценка несущей способности моста как инженерного со­оружения и изучение условий, существующих в скважине, являются обя­зательными при проведении этих работ.

Несмотря на то, что из всех видов операций, связанных с цементиро­ванием скважин, наибольшее число случаев с неудачным или безрезуль­татным исходом приходится на установки мостов, этот вопрос еще недос­таточно освещен в литературе.

Цель установки мостов — получение устойчивого водогазонефтене-проницаемого стакана цементного камня определенной прочности для пе­рехода на вышележащий горизонт, забуривания нового ствола, укрепления неустойчивой и кавернозной части ствола скважины, опробования гори­зонта с помощью испытателя пластов, капитального ремонта и консервации или ликвидации скважин.

По характеру действующих нагрузок можно выделить две категории мостов: испытывающих давление жидкости или газа и испытывающих на­грузку от веса инструмента во время забуривания второго ствола, приме­нения испытателя пластов или в других случаях.

Мосты, относящиеся ко второй категории, должны, помимо газоводо­непроницаемости, обладать весьма высокой механической прочностью.

Анализ промысловых данных показывает, что давления на мосты могут составлять до 85 МПа, осевые нагрузки — до 2100 кН и возникают напря­жения сдвига на 1 м длины моста до 30 МПа. Такие значительные нагрузки возникают при опробовании скважин с помощью испытателей пластов и других видах работ.

Несущая способность цементных мостов в значительной мере зависит от их высоты, наличия (или отсутствия) и состояния глинистой корки или остатков бурового раствора на колонне. При удалении рыхлой части гли­нистой корки напряжение сдвига составляет 0,15 — 0,2 МПа. В этом случае даже при возникновении максимальных нагрузок достаточна высота моста 18 — 25 м. Наличие же на стенках колонны слоя бурового (глинистого) рас­твора толщиной 1—2 мм приводит к уменьшению напряжения сдвига и к увеличению необходимой высоты до 180 — 250 м. В связи с этим высоту моста Нм следует рассчитывать по формуле

Íì≥Í0
— Qì/πDc, (14.20)

где Ом — осевая нагрузка на мост, обусловливаемая перепадом давления; Dc — диаметр скважины; — удельная несущая способность моста, ве­личина которой определяется как адгезионными свойствами тампонажного материала, так и способом установки моста; Но — глубина установки ниж­ней части моста.

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 с напряжением сдвига 6,8 — 4,6 МПа, толщиной 3—12 мм гра­диент давления прорыва воды составляет соответственно 1,8 — 0,6 МПа на 1 м. При отсутствии корки прорыв воды происходит при градиенте давле­ния более 7,0 МПа на 1 м.

Следовательно, герметичность моста в значительной мере зависит также от условий и способа его установки. В связи с этим высоту цемент­ного моста следует определять и из выражения

НЫ>НО- д./,

(14.21)

где рм — максимальная величина перепада давлений, действующего на мост при его эксплуатации; — допустимый градиент давления прорыва флюида по зоне контакта моста со стенкой скважины; эту величину опре­деляют в основном в зависимости от способа установки моста, применяе­мых тампонажных материалов.

Из значений высоты цементных мостов, определенных по формулам (14.20 и 14.21), выбирают большее. Ориентировочные значения , при установке мостов через заливочную колонну с применением раствора из портландцемента в зависимости от технологии установки приведены в òàáë. 14.4.

Установка мостов производится по балансовому методу, сущность ко­торого состоит в следующем. Спускают до забоя заливочные трубы и про­мывают скважину до выравнивания параметров бурового раствора, затем затворяют и продавливают в трубы цементный раствор. Необходимым ус­ловием при этом является обязательное соответствие плотности продавоч-ного раствора плотности бурового раствора, благодаря чему происходит уравновешивание цементного раствора в трубах и кольцевом пространстве. После продавки трубы поднимают до определенной отметки, а избыточный цементный раствор вымывают обратной промывкой.

Таблица 14.4

Ориентировочные значения и

Условия и технологические мероприятия по установке

, МПа/м

, МПа

С применением скребков и моющих буферных жидко­стей

С применением моющих бу­ферных жидкостей

Без скребков и жидкостей

В обсаженной скважине 5,0

2,0

1,0 В необсаженной колонне

1,0

0,5 0,05

С применением скребков и

2,0

0,5

моющих буферных жидко­стей

С применением абразивных

1,0

0,2

буферных жидкостей

С применением неабразив-

1,0

0,05

ных буферных жидкостей

Без буферных жидкостей

0,5

0,01

Установка моста имеет много общего с процессом цементирования ко­лонн и имеет ряд особенностей, которые сводятся к следующему:

1) используется малое количество тампонажных материалов;

2) нижняя часть заливочных труб ничем не оборудуется, стоп-кольцо
не устанавливается;

3) не применяются резиновые разделительные пробки;

4) во многих случаях производится обратная промывка скважин для
«срезки» кровли моста;

5) мост ничем не ограничен снизу и может растекаться под действием
разности плотности цементного и бурового растворов.

Установка моста — простая по замыслу и способу проведения опера­ция, которая в глубоких скважинах существенно осложняется под действи­ем таких факторов, как температура, давление, газо-, водо-, нефтепроявле-ния и др. Немаловажное значение имеют также длина, диаметр и конфигу­рация заливочных труб, реологические свойства цементного и бурового растворов, чистота ствола скважины и режимы движения нисходящего и восходящего потоков. На установку моста в необсаженной части скважины значительно влияет кавернозность ствола.

Цементные мосты должны быть достаточно прочными. Практика работ показывает, что если при испытании на прочность мост не разрушается при создании на него удельной осевой нагрузки 3,0 — 6,0 МПа и одновре­менной промывке, то его прочностные свойства удовлетворяют условиям как забуривания нового ствола, так и нагружения от веса колонны труб или испытателя пластов.

При установке мостов для забуривания нового ствола к ним предъяв­ляется дополнительное требование по высоте. Это обусловлено тем, что прочность верхней части (Hi) моста должна обеспечить возмож­ность забуривания нового ствола с допустимой интенсивностью искривле­ния, а нижняя часть (Но) — надежную изоляцию старого ствола. Высота моста

где Rc — радиус искривления ствола.

Опыт бурения и эксплуатации скважин показывает, что оптимальная величина интенсивности искривления ствола составляет 1° на 10 м, что со­ответствует радиусу искривления 573 м. Значение Но определяют из усло­вий (14.20 è 14.21).

Характерно, что число неудачных или безрезультатных операций оди­наково велико при производстве работ как в обсаженной, так и в открытой части ствола скважины.

До настоящего времени основной способ установки цементных мос­тов — закачивание в скважину цементного раствора в проектный интервал глубин по колонне труб, спущенной до уровня нижней отметки моста, с последующим подъемом этой колонны выше зоны цементирования. Как правило, работы проводят без разделительных пробок и средств контроля за их движением. Процесс контролируют по объему продавочной жидко­сти, рассчитываемому из условия равенства уровней цементного раствора в колонне труб и кольцевом пространстве, а объем цементного раствора принимают равным объему скважины в интервале установки моста. Эф-

фективность данного способа низка, что и подтверждается данными прак­тики: до 50 % мостов оказываются непрочными, негерметичными или они вообще отсутствуют.

Опыт установки мостов в глубоких высокотемпературных скважи­нах показывает, что в районах, которые отличаются высокими геотерми­ческими условиями, установленные цементные мосты часто оказыва­лись непрочными и негерметичными. В некоторых случаях при продав-ливании цементный раствор преждевременно схватывался в заливочных трубах.

При установке цементных мостов в непоглощающих скважинах, прежде всего их промывают в течении 1,5 — 2 циклов для выравнивания плотностей промывочной жидкости в НКТ и в затрубном пространстве. Приготовленный объем цементного раствора закачивают в НКТ и продавливают промывочным раствором до равновесия столбов жидкости в НКТ и затрубном пространстве. Объем продавочной жидкости определяется следующим образом: путем деления объема закачанного в НКТ цементного раствора (в литрах) на объем одного метра экс.колонны (в литрах) определяют высоту столба, которую займет цементный раствор в колонне. Затем эту величину вычитают из общей длины спущенной в скважину НКТ. Полученную величину умножают на объем 1 м НКТ и определяют объем продавочной жидкости. Башмак НКТ поднимают до верхней границы устанавливаемого моста и излишки цементного раствора вымывают. Затем НКТ поднимают на 20 -30 м, скважину заполняют и ожидают затвердевание цемента. По истечении времени ОЗЦ проверяют глубину расположения моста и его прочность посадкой НКТ, а герметичность моста — опрессовкой. Перед установкой цементных мостов в поглощающих скважинах (приемистость более 7 м3/(чМПа)) должны быть приняты меры по ограничению поглотительной способности пластов. Для этого используют измельченные, закупоривающие материалы с размерами частиц 5 — 10 мм (древесные опилки, волокно и т.д.). В качестве жидкости-носителя применяют глинистый раствор, водоцементная суспензия и водоглинистая суспензия. Закачивание закупоривающего материала продолжают до восстановления полной циркуляции. После этого сразу устанавливают цементный мост.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *