Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Цементирование затрубного пространства скважин




 

3.7.1. Технология цементирования

 

Затрубное цементирование под давлением проводят цементировочными агрегатами при необходимости подъема цемента на большую высоту в затрубном пространстве (на любое расстояние от забоя, вплоть до устья скважины).

Цементировочный агрегат состоит из водяного насоса, насоса для закачивания цементного и глинистого растворов, мерного бака, обвязки насосов, разборного металлического трубопровода для соединения агрегата со скважиной, гидравлической цементомешалки (воронки), бачка для цементного раствора.

Цементируют затрубное пространство с применением специальных цементированных пробок, предназначенных для предохранения от смешивания цементного и глинистого раствора.

Способ цементирования при помощи двух пробок (рис. 31)


заключается в следующем.

 

 

Рис. 31. Схема цементирования с помощью двух пробок:

а - закачивание цементного раствора; б - подача цементного раствора в скважину в - продавливание цементного раствора в затрубное пространство и схождение пробок; г - опускание колонны на забой; 1 - цементировочная головка; 2 - нижняя цементировочная пробка; 3 - упорное кольцо; 4 - башмачная пробка; 5 - верхняя пробка.

 

 

Колонну обсадных труб подвешивают над забоем на высоту 1-2 м и промывают скважину высококачественным глинистым раствором. Если стенки скважины устойчивы, раствор иногда заменяют водой или снижают его плотность.

Затем, открыв крышку цементировочной головки 7, в обсадную колонну опускают нижнюю цементировочную пробку 2, центральное отверстие которой закрыто пластинкой из стекла; верхнюю пробку при помощи стопоров закрепляют в цементировочной головке (если применяют головки ЦГЗ-120). Крышку головки снова на­винчивают и закачивают в скважину необходимое количество цементного раствора.

Под давлением цементного раствора нижняя пробка опускается в колонне труб на определенную глубину. После закачки цементного раствора освобождают верхнюю пробку и поверх нее закачивают промывочную жидкость, как правило, глинистый раствор.

Цементный раствор, находящийся между двумя пробками, продавливается вниз. Нижняя пробка, дойдя до упорного кольца 3 или до башмачной пробки 4, останавливается. Цементный раствор под давлением верхней пробки разрушает стеклянную пластинку нижней и вытесняется, в затрубное пространство. Когда верхняя пробка 5 дойдет до нижней, манометр на насосе покажет резкое повышение давления, произойдет гидравлический удар, указывающий на окончание продавливания цементного раствора. Это служит сигналом для окончания нагнетания жидкости. Выключив насос, закрывают вентиль цементировочной головки, чтобы не было обратного движения раствора из скважины, и обсадную колонну опускают на забой. В таком виде эксплуатационную колонну оставляют герметично закрытой на 24 ч для затвердевания цемента (при цементировании кондукторов - на 16 ч).

 

 

3.7.2. Технологический расчет цементирования

 

Объем цементного раствора, необходимый для создания в затрубном пространстве цементного кольца высотой Нц и цементного столба внутри колонны обсадных труб hст определяется по формуле:

, м3, (82)

где - диаметр скважины, м;

- наружный диаметр обсадных труб, м;

- внутренний диаметр обсадных труб, м;

Нц - высота цементного кольца в затрубном пространстве, м;

hст - высота цементного стакана внутри колонны обсадных труб, принимается равной 10-20 м;

Кц - 1,2-1,3 - коэффициент, учитывающий потери цементного раствора и его дополнительный расход на заполнение расширений в скважине.

Для приготовления цементного раствора следует определить потребное количество сухого цемента по формуле:

, т, (83)

где = 3,05 - 3,2 т/м3 - удельная плотность сухого цемента;

= 1 т/м2 - удельная плотность воды;

В/Ц = 0,3-0,5 -водоцементное отношение;

Ксц =1,1-1,15 коэффициент, учитывающий потери сухого цемента при приготовлении раствора.

Составляются расчетные схемы цементирования скважины для каждой обсадной колонны (рис.32).

Рис. 32. Расчетная схема цементирования скважины

Потребное количество воды для приготовления цементного раствора будет равно:

, м. (84)

Цементный раствор в кольцевое пространство попадает снизу, выходя из обсадной трубы путем продавливания его с помощью глинистого раствора (продавочной жидкости).

Количество продавочной жидкости для продавливания цементного раствора следует определять по формуле:

, м, (85)

где Н - глубина скважин, м; Кж - коэффициент, учитывающий сжатие жидкости.

Давление, которое должен создать буровой насос для продавливания цементного раствора, определяется по формуле:

, КГс/см2, (86)

где - (1,85-1,95) т/.м3 - удельная плотность цементного раствора; - удельная плотность продавочной жидкости, принимается равной при промывке скважины.

По вычисленному давлению подбирается марка бурового насоса в соответствии с данными таблицы 41. При этом следует рассмотреть вопрос о возможности применения для цементирования скважины бурового насоса, используемого для закачивания в скважину промытой жидкости. По выбранной марке бурового насоса, используя данные таблицы 42, подбирается производительность бурового насоса, равная производительности цементировочного агрегата Qца.

Время, необходимое для цементирования скважины, определяется по формуле:

, мин, (87)

где Qца - производительность цементировочного агрегата м3/мин; - время, расходуемое на вспомогательные операции при цементировании. Следует принимать =10-15 мин.

Общее время, необходимое для процесса цементирования, должно быть меньше времени схватывания цементного раствора, т.е. должно выполняться условие:

Т≤0,75 Тсхв, (88)

где величина Тсхв определяется в зависимости от водоцементного отношения по таблице 44.

Таблица 44




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-07-13; Просмотров: 2613; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.018 сек.