Расчет нормативного времени на крепление скважины - Проект крепления скважины

Определим общую продолжительность процесса цементирования

- время на закачивание буферной жидкости в обсадную колонну; - время на закачивание облегченного тампонажного раствора в обсадную колонну; - время на закачивание тампонажного раствора в обсадную колонну; - первый этап закачки продавочной жидкости; - второй этап закачки продавочной жидкости;.

Продолжительность цементирования не должна превышать 75 % времени начала загустевания тампонажного раствора.

Время начала схватывания тампонажного раствора плотностью 1900 кг/м3 :

Время начала схватывания тампонажного раствора плотностью 1540 кг/м3 :

№ 7. график цементирования эксплуатационной колон

Рисунок № 7. График цементирования эксплуатационной колон

№ 8. схема обвязки цементировочного оборудования

Рисунок № 8. Схема обвязки цементировочного оборудования.

Выбор оборудования для обвязки обсадных колонн

Для испытания продуктивных горизонтов и обеспечения последующей их эксплуатации без осложнений обвязка колонн на устье должна обеспечивать:

    - герметизацию, контроль давления и возможность заполнения промывочной жидкостью заколонного пространства. - жесткое соединение верхней (устьевой) части эксплуатационной колонны с другими колоннами, спущенными ранее в скважину. - возможность фиксирования некоторых величин натяжения эксплуатационной колонны. - восстанавливать нарушенную герметизацию межколонного кольцевого пространства путем нагнетания специальных паст или самотвердеющих пластиков.

Колонные головки устанавливаются на всех скважинах независимо от способа их эксплуатации. Для нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин выбор типа колонной головки зависит от пластового давления и диаметра обсадных колонн. В промысловой практике применяют колонные головки двух типов: клиновую ГКК и муфтовую ГКМ. Наиболее универсальными являются клиновые головки.

Таблица № 13.

Техническая характеристика обвязки колонны ОКК2

Рабочая среда

Продукция нефтяных и газовых скважин

Возможные исполнения в зависимости от условий эксплуатации

Некорозионная, К1, К2

Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69

УХЛ (ХЛ)

Рабочий диапазон температур окружающей среды, С

От -60 до +40

Температура рабочей среды, не более

+120°С

Тип колонной подвески

Клиньевая

Так как пластовое давление равно 20,84 МПа, а обвязываемые обсадные колонны имеют диаметры 168мм, 245 мм и 324 мм, следовательно, для обвязки устья скважины принимаем головки, входящих в комплект оборудования устья типа ОКК1-324х245 и ОКК2-21-168х245.

Кондуктор 324 мм и промежуточная колонна 245 мм подвешиваются и герметизируются с применением колонной головки, входящей в комплект оборудования устья типа ОКК1-324х245, а эксплуатационную колонну диаметром 168 мм подвешиваем и герметизируем с помощью колонной головки, входящей в комплект оборудования ОКК2-21-168х245.

Обоснование выбора состава технологической оснастки и размещение ее на каждой из обсадных колонн.

В данном разделе обосновывается необходимость применения, тип, количество и места установки башмаков, обратных клапанов, центрирующих фонарей. При этом учитывают профиль скважины, геологический разрез, результаты кавернометрии, а также опыт цементирования по ранее пробуренным скважинам.

Элементы оснастки обсадных колонн представляют комплекс устройств, применяемый для успешного спуска обсадных колонн и качественного цементирования скважин, надежного разобщения пластов и нормальной последующей эксплуатации скважин.

Башмак с направляющей насадкой предназначен для оборудования нижней части обсадной колонны с целью повышения ее проходимости по стволу скважины и предупреждения повреждения нижней трубы при посадках. Башмаки присоединяют к нижней части обсадной колонны на резьбе или сварке. Направляющие насадки в основном изготовляют из чугуна или бетона. В промежуточных колоннах при после дующем углублении ствола их разбуривают. Для обсадных колонн диаметром 351 мм и более в ряде случаев применяют башмаки с фаской без металлических направляющих насадок с целью исключения работ по разбуриванию металла на забое. Башмачный патрубок с отверстиями применяют в тех случаях, когда существует опасность забивания промывочных отверстий направляющей насадки.

Обратный клапан предназначен для предотвращения перетоков бурового или тампонажного раствора из заколонного пространства в обсадную колонну в процессе крепления скважины. Его монтируют в башмаке обсадной колонны или на 10-20 м выше него. Обратные клапаны изготовляют корпусными и бескорпусными. По виду запорного элемента они делятся на тарельчатые, шаровые и имеющие шарнирную заслонку.

По принципу действия различают три группы обратных клапанов:

    А) исключающие перемещение жидкости из заколонного пространства в обсадную колонну при ее спуске в скважину; Б) обеспечивающие самозаполнение спускаемой обсадной колонны буровым раствором при определенном (задаваемом) перепаде давлений над клапаном и в заколонном пространстве, но исключающие возможность обратной циркуляции раствора; В) обеспечивающие постоянное самозаполнение обсадной колонны раствором при спуске в скважину и позволяющие ее промывку методом обратной циркуляции, они включаются в работу после доставки запорного элемента клапана с поверхности в его корпус.

Если возможны нефтегазоводопроявления, но отсутствуют поглощения, то при креплении вертикальных и наклонно направленных скважин следует применять обратные клапаны соответственно первой и второй групп. При возможности поглощения и отсутствии проявления пластов целесообразно использовать клапаны третьей группы при креплении вертикальных и наклонно направленных скважин.

Центраторы применяют для центрирования обсадной колонны в стволе скважины с целью равномерного заполнения кольцевого пространства тампонажным раствором/и качественного разобщения пластов. Кроме того, они облегчают процесс спуска обсадной колонны, уменьшая силу трения между обсадными трубами и стенками скважины, увеличивают степень вытеснения бурового раствора тампонажным, вследствие образования локальных завихрений восходящего потока раствора в зонах расположениия центраторов, а также облегчают работу по подвеске хвостовиков и стыковке секций обсадных колонн в результате центрирования их верхних концов.

Центраторы по конструкции делятся на разъемные и неразъемные, пружинные и жесткие, а по характеру закрепления пружинных планок - на сварные и разборные. Их обычно устанавливают в средней части каждой обсадной трубы, т. е. в местах наибольшего изгиба.

При креплении наклонно направленных скважин применение центраторов обязательно.

Направление.

1. Башмак колонный.

Башмак колонный предназначен для оборудования низа обсадной колонны с целью направления ее по стволу скважины и защиты от повреждений при спуске и в процессе крепления нефтяных и газовых скважин с температурой на забое до 250° С.

Выбираем башмак типа БП-426: Длина башмака - 1085 мм; его наружный диаметр - 451 мм; длина патрубка - 550 мм; резьба А по ГОСТ 632-80 - нормальная; масса - 259 кг.

2. Обратный клапан.

Обратный клапан дроссельный типа ЦКОД, который исключает перемещение жидкости из заколонного пространства в обсадную колонну при ее спуске в скважину;

Выбираем ЦКОД-426-2-ОТТМ: Максимальное рабочее давление - 5 МПа; максимальная допустимая температура - 100 °С; наружный диаметр клапана - 451 мм; длина - 380 мм;

Монтируем его в башмак.

3. Центраторы.

Выбираем центраторы ЦЦ-426/508-1, устанавливаем над ниппелем первой трубы, спускаемой в скважину и под муфтой последней трубы, которую спустили в скважину. Двух центраторов хватит для сохранения центричности колонны в скважине.

Количество: 2 шт.

Кондуктор.

1. Башмак колонный.

Выбираем башмак типа БП-324: Длина башмака - 865 мм; его наружный диаметр - 351 мм; длина патрубка - 485 мм; резьба А по ГОСТ 632-80 - нормальная; масса - 154 кг.

2. Обратный клапан.

Обратный клапан дроссельный типа ЦКОД, который исключает перемещение жидкости из заколонного пространства в обсадную колонну при ее спуске в скважину;

Выбираем ЦКОД-324-2-ОТТМ с максимальным рабочим давлением 7 МПа и максимально допустимой температурой 150 °С.

Установка в башмак обсадной колонны.

3. Центраторы.

Выбираем центраторы ЦЦ-324/394-1, устанавливаем через 40 м. друг от друга над нипеллем и под муфтой обсадной трубы для сохранения центричности колонны в скважине.

Общее количество центраторов: 10 шт.

Промежуточная.

1. Башмак колонный.

Выбираем башмак типа БП-245: Длина башмака - 785 мм; его наружный диаметр - 270 мм; длина патрубка - 480 мм; резьба А по ГОСТ 632-80 - удлиненная; масса - 90 кг.

2. Обратный клапан.

Обратный клапан дроссельный типа ЦКОД, который обеспечивает самозаполнение спускаемой обсадной колонны буровым раствором при определенном (задаваемом) перепаде давлений над клапаном и в заколонном пространстве, но исключающие возможность обратной циркуляции раствора;

Выбираем ЦКОД-245-2-ОТТМ: Максимальное рабочее давление - 10 МПа; максимальная допустимая температура - 150 °С; наружный диаметр клапана - 270 мм; длина - 265 мм;

Устанавливаем его в башмак колонны.

3. Центраторы.

Промежуточная обсадная колонна спущена по вертикале на 1350 м, где с глубины 600 м. начинается участок набора зенитного угла. Следовательно, на первом, вертикальном участке, будем использовать пружинные центраторы типа ЦЦ-245/295-320-1, устанавливаемые на обсадной трубе непосредственно возле муфты и ниппеля через 40 м. друг от друга.

Количество центраторов на этом участке: 15 шт.

На втором участке, участке набора и стабилизации, будем использовать жесткие центраторы типа ЦТ 245/295, устанавливаемые в центральной части трубы, т. е. в том месте, где происходит ее наибольший изгиб. Устанавливать будем через каждые 20 метров с целью сохранения центричности колонны в скважине.

Количество центраторов на участке: 20 шт.

Эксплуатационная колонна.

1. Обратный клапан.

Обратный клапан дроссельный типа ЦКОД, предназначен для обеспечения самозаполнения спускаемой обсадной колонны буровым раствором при определенном (задаваемом) перепаде давлений над клапаном и в заколонном пространстве, но исключающий возможность обратной циркуляции раствора;

Выбираем ЦКОД-168-1-ОТТМ с максимальным рабочим давлением 10 МПа и максимально допустимой температурой 150 °С.

Установка в башмак.

2. Башмак колонный.

Выбираем башмак типа БП-168.

3. Центраторы.

Эксплуатационная колонна спущена на глубину 2012 м. Следовательно, на вертикальном участке (0-600) используем пружинные центраторы ЦЦ-168/245-270-1, устанавливаемые с интервалом в 40 м. друг от друга над нипеллем и под муфтой обсадных труб.

Количество центраторов: 15 шт.

На втором участке, участке набора и стабилизации, будем использовать жесткие центраторы типа ЦТ 168/245-251, устанавливаемые в центральной части трубы, т. е. в том месте, где происходит ее наибольший изгиб. Устанавливать будем через каждые 20 метров с целью сохранения центричности колонны в скважине.

Количество центраторов на участке: 84 шт.

Обоснование способа контроля качества цементирования.

После затвердевания цементного раствора производят следующие работы:

Стравливается избыточное давление в обсадной колонне и заколонном пространстве, если оно сохранилось до этого момента;

Определяется положение кровли цементного камня в заколонном пространстве и оценивают качество цементирования скважины (полноту замещения промывочной жидкости тампонажным раствором, наличие контакта между обсадной колонной и камнем, камнем и стенками скважины) с помощью геофизических методов термометрии, радиоактивной и акустической цементометрии. Если обнаруживаются дефекты в цементном камне, из-за которых могут возникнуть перетоки пластовых жидкостей, необходимо выполнить ремонтные работы и ликвидировать брак;

Производится демонтаж цементировочной головки;

Производится обвязка обсадной колонны с предыдущей при помощи колонной головки типа ОКК2 210 - 168 х 245 (согласно 2.2.6);

Проверку герметичности обсадной колонны, колонной головки и зацементриванного заколонного пространства путем опрессовки на давление 17МПа, с предварительной заменой бурового раствора на техническую воду.

Обсадная колонна считается герметичной если в течении течение 30 мин давление опрессовки не снизилось более чем на 0,5 МПа. Наблюдение за изменением давления начинается через 5 мин после создания давления опрессовки.

После испытания обсадной колонны составляется акт, в котором указывается их результат и заключение комиссии.

Факторы, определяющие качество цементирования обсадных колонн

Соответствие фактической высоты подъема цемента ее проектной высоте

Равномерность распределения цемента в затрубном пространстве и отсутствие в нем трещин, пустот и других дефектов

Сцепление цементного камня с обсадной колонной и породой

Методы оценки качества цементирования

Термометрия

Метод радиоактивных изотопов

Акустический цементомер (АКЦ)

Гамма-гамма цементомер (ГГКЦ)

Для контроля качества цементирования эксплуатационной колонны выберем акустический метод. МАК-9 Модуль акустического каротажа (АМК-МАГИС) Предназначен для контроля качества цементирования обсадных колонн в обсаженных скважинах, а также для акустического каротажа в не обсаженных скважинах.

Область применения: обсаженные скважины, оборудованные колонной с внешним диаметром от 140 до 245 мм, и не обсаженные скважины диаметром от 120 до 300 мм.

Комплект поставки: один скважинный модуль с двухчастотным (10 и 20 кГц) излучателем диаметром 100 мм, или с одночастотным излучателем (15 кГц) диаметром 100 мм, или с одночастотным излучателем (20 кГц) диаметром 73 мм.

Особенности: Может эксплуатироваться как самостоятельно, так и в составе комплексной сборки с модулями СГДТ-100 (СГДТ-СК), МНК, ГКЛ, ТШ, входящими в состав АМК-2000.

Расчет нормативного времени на крепление скважины одной из обсадных колонн

Примем время на соединение труб между собой = 10 мин.

В результате разработки технологии спуска промежуточной колонны, мы определили критическую скорость спуска, при которой возникнет гидроразрыв слабого пласта = 1,792 м/c. Наиболее благоприятные условия спуска колонны примем при скорости 0,7 м/с, при которой и будем спускать.

Определим количество спущенных труб эксплуатационной колонны в скважину:

(где 2 метра длины колонны приходятся на длину башмака, обратного клапана недоспуск колонны на забой).

Рассчитаем нормативное время на спуск промежуточной колонны:

Т. е. время на спуск промежуточной колонны tСп.= 87,7 ч.

Расчет нормативного времени на цементирование эксплуатационной колонны.

Определим общую продолжительность процесса цементирования

- время на закачивание буферной жидкости в обсадную колонну; - время на закачивание облегченного тампонажного раствора в обсадную колонну; - время на закачивание тампонажного раствора в обсадную колонну; - первый этап закачки продавочной жидкости; - второй этап закачки продавочной жидкости;.

Продолжительность цементирования не должна превышать 75 % времени начала загустевания тампонажного раствора.

Время начала схватывания тампонажного раствора плотностью 1900 кг/м3 :

Время начала схватывания тампонажного раствора плотностью 1540 кг/м3 :

Таблица № 14. Данные получены согласно параметрам ЕНВ.

Наименование работ

Эксплуатационная колонна d=168 мм. на глубину 4610 м

Норма времени в часах

1. Проработка скважины:

69,46

2. Шаблонировка, опрессовка, подтаскивание и укладка труб на мостки:

85,4

3. ПЗР при спуске колонн:

6,8

4. Промывка перед спуском обсадных труб:

3,5

5. Спуск обсадных труб:

87,7

6. Промывка скважины перед цементажем:

3,5

7. ПЗР перед цементированием:

1,8

8. Цементирование:

2,58

9. ОЗЦ:

24

10. Заключительные работы после затвердевания цемента:

1,4

11. Испытание колонны на герметичность:

1,5

12. Чистка шахты, установка превентора и прочие работы:

11

13. Чистка шахты, демонтаж превентора, работы по спуску НКТ, опрессовка колонны:

108

Итого

406,64

Похожие статьи




Расчет нормативного времени на крепление скважины - Проект крепления скважины

Предыдущая | Следующая