6.Кріплення і цементування свердловини Обсадні труби і їх розрахунок.
Відповідно до конструкції свердловини для її кріплення використовуємо обсадні труби діаметром Де = 324 мм, із сталі групи Д, основні параметри яких приведені таблиці 3.
Розрахунок труб ведеться для експлуатаційної колони.
Труби розраховуються на максимальну глибину спуска, виходячи з їх міцності від власної ваги і із міцності різьбового з`єднання.
Максимальна глибина спуску труб з розрахунку їх міцності на розрив від власної ваги за формулою:
(20)
К = 2– коефіцієнт запасу міцності
q= 70,1 кг– маса 1м труб
g = 9,81 м/с2 – прискорення вільного падіння
pпр = 1100 кг/м3- густина ПР
GT = 372 ·106 Па Границя міцності матеріалу труб,
F – площа труби в небезпечному перерізі, м2
(21)
Д – середній діаметр різьби (по впадині)
ДСР = 0,322м – середній діаметр різьби
h = 0,002 м –глибина різьби
Д1 = 0,315 м – внутрішній діаметр труби
Для труб муфтового з’єднання визначають критичну глибину спуску труб розрахунку міцності різьби:
(22)
Qp – осьова розтягуюча сила, що руйнує різьбове з’єднання труб (Н)
(23)
в = S-h = 0,007 – 0,002 = 0,005 м – товщина стінки труби по впадині різьби
L = 89 мм – довжина різьби повного профілю
φ = 18– кут тертя сталі по сталі
h = 0,002м – глибина різьби
S = 0,007м – товщина стінки в цілому труби
α – 60 – кут між опорною поверхнею різьби і віссю труби
По розрахованим значенням приймаємо менше значення, як граничну глибину спуску обсадної колони: L = 674 м.
6.1.Методика кріплення
Підготовка свердловини до кріплення
- свердловину промивають і проробляють новим долотом
- знімають шар глинистої кірки
- проводять контрольний замір глибини
- проводять комплекс геофізичних і гідрогеологічних досліджень
- обсадні труби перевіряють на справність різьб і відсутність механічних пошкоджень, та шаблонують
- пропускають через них нове долото або спеціальний шаблон
- обладнують низ обсадної колони який складається з направляючої пробки башмака, заливочного патрубка, зворотного клапана і кільця стоп.
Підготовка бурового інструменту і устаткування до кріплення.
- буровим майстром або механіком перевіряються справність бурової вишки і бурового інструменту.
- періодично проводиться дефектоскопія вантажопідйомних пристосувань
- розподіляються обов’язки членів бригади.
Методика спуску обсадних колон
- обсадні колони опускаються по одинці або секціями довжиною до 14м
- спуск труб проводиться за допомогою хомутів, елеваторів, клинів
- якщо обсадні труби легко загвинчуються або не догвинчуються на півтора, два витки їх заміняють
- труби згвинчують з використанням спеціальних мастил (СУ, бітуму, суріка)
6.2.Методика цементування
Матеріали і обладнання для цементування
Для цементування експлуатаційної колони застосовується цемент марки М-500 густина якого 3200кг/м3 і прискорювач – хлористий кальцій CaCl2.
Вибираємо основне обладнання для цементування: цементувальна головка головка, ЦГ Ø 219 мм. Цементувальні пробки, бурового насоса НБ – 50, глиномішалка ГКЛ– 2М.
Розрахунок цементування
Об’єм цементного розчину для цементування експлуатаційної колони:
К= 2– коефіцієнт, що враховує збільшення об’єму цементного розчину за рахунок тріщин, каверн і розробки стовбура свердловини.
ДС=0,394 мм– діаметр свердловини під експлуатаційну колону
Д=0,324 мм – зовнішній діаметр обсадних труб
d = 0,305 мм – внутрішній діаметр обсадних труб
h = 549 м - висота цементує мого інтервалу
hC = 5 м – висота цементного стакана
Маса сухого цементу для приготування цементного розчину:
К1 = 1,05-1,15 – коефіцієнт, що враховує втрати цементу при цього замішуванні
P = 1800 кг/м3 – густина цементного розчину
В/Ц = 0,5 – водоцементне відношення
Об’єм води для приготування цементного розчину:
(24)
РВ = 1000 кг/м3 – густина води
Об’єм рідини для продавлювання цементного розчину
(25)
К2 = 1,05 – коефіцієнт, що враховує стиснення рідини для продавлювання
Н = 49 м – глибина свердловини.
Тиск насоса в момент сходження цементувальних пробок:
(26)
Тривалість цементування:
(27)
Q= 0,594 м3/хв – подача бурового насоса НБ-50
Δt=10-15хв – резерв часу
T= 120хв – час початку тужавіння цементного розчину
Технічна характеристика бурового насосу НБ-50
Максимальна подача л/хв 594
Максимальний тиск кгс/см2 40.