1.3 Технология спуска обсадных колонн

Спуск обсадной колонны — весьма ответственная операция. До начала спуска должны быть закончены все исследовательские и измерительные работы в скважине, тщательно проверено состоя­ние бурового оборудования и инструмента, соответствие грузоподъемности вышки и талевой системы весу подлежащей спуску колонны, подготовлен ствол скважины.

За несколько дней до спуска колонны на буровую завозят обсадные трубы, элементы технологической оснастки и необходимый дополнительный инструмент, тщательно проверенные и испытанные на базе, а также специальную смазку для обеспечения герметичности резьбовых соединений при наиболее высоких тем­пературах, возможных в данной скважине.

На буровой обсадные трубы вновь осматривают, проверяют овальность жесткими двойными шаблонами соответствующих диаметров; трубы, поврежденные при транспортировке и с повы­шенной овальностью, отбраковывают, а годные сортируют по группам прочности, толщине стенок и видам резьбовых соединений и укладывают на стеллажи в порядке, противоположном очередности спуска их в скважину. При укладке каждую трубу нумеруют, измеряют ее длину; номер трубы, ее длину и нара­стающую длину колонны записывают в специальный блокнот.

По данным каверно- и профилеграмм выявляют участки сужений ствола скважины, а по инклинограммам—участки рез­кого искривления. Эти участки тщательно прорабатывают новыми долотами со скоростью не более 35—40 м/ч и расширяют до нор­мального диаметра. При проработке целесообразно применять ту же компоновку низа бурильной колонны, которую использовали для бурения последнего интервала скважины. После проработки ствол скважины, особенно если условия бурения сложные, калибруют: спускают бурильную колонну, низ которой имеет примерно такую же жесткость, как и подлежащая спуску обсадная колонна, и следят за успешностью прохождения такой компо­новки до забоя. Если наблюдаются посадки или затяжки, ствол прорабатывают повторно с несколько меньшей скоростью. По окончании калибровки скважину тщательно промывают в тече­ние одного-двух циклов циркуляции. При проработке применяют промывочную жидкость с минимальной водоотдачей, низ­кими значениями статического и динамического напряжений сдвига и пластической вязкости, а также с хорошими смазочными характеристиками.

При подъеме бурильной колонны после проработки или калибровки измеряют ее длину и уточняют длину скважины; при этом надо учитывать, что действительная длина скважины больше суммарной измеренной длины поднятых из нее бурильных труб на величину удлинения колонны.

Спуск обсадной колонны начинается только после проведения полного комплекса подготовительных операций и проверки исправности бурового оборудования, при наличии на буровой утвержденного и доведенного до сведения каждого исполнителя плана работ.

1.4 Технология цементирования скважин

В Западной Сибири широкое распространение получили работы по ступенчатому цементированию наклонно-направленных скважин и манжетному цементированию горизонтальных (при необходимости и наклонно-направленных) скважин с применением новейших модификаций проходной цементировочной муфты типа МЦП.

В ступенчатом цементировании муфта МЦП-146С2 применяется совместно со специальным цементным раствором с пониженными фильтрационными свойствами для первой ступени цементирования.

В манжетном цементировании муфта МЦП-146М применяется совместно с проходным заколонным перекрывателем ППЗ146 – пакерующим устройством гидромеханического действия, характеризующимся высоким коэффициентом пакеровки.

2 РАСЧЁТ ОДНОРАЗМЕРНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ КОЛОННЫ ДЛЯ ГАЗОВОЙ СКВАЖИНЫ

Режим работы – полное опорожнение при открытом газовом фонтане

Исходные данные:

1. глубина скважины Н = 4000 м;

2. сминающее давление Р_см = 440 атм;

3. внутреннее давление Р_вн = 360 атм;

4. кол-во секций колонны n = 1шт;

5. интервал зоны перфорации 4000-3900 м;

6. коэффициенты запаса прочности:

• на смятие К_см = 1;

• на внутреннее давление К_вн = 1,1;

• на страгивающую нагрузку К_стр = 1,4;

• на смятие в зоне перфорации К_см.пер =1,3;

7. диаметр обсадной колонны 127 мм.

2.1 Расчёт на сминающее давление

Расчёт производим из условия сминающего давления на стенки эксплуатационной колонны. Как следствие минимальная металлоёмкость.

Построим эпюру давлений (рис. 7)

По эпюре давлений по сминающему давлению (рис.7) выбираем для первой секции колонны обсадные тубы исполнения А, а именно Е 9,2 для которых табличное значение Р_см = 600 атм, а расчетное необходимое сминающее давление:

, (1)

атм.

Тогда фактический коэффициент на смятие в зоне перфорации равен:

, (2)

.

Рисунок 7 – Эпюра давлений на смятие и внутреннее давление

Длина 1 – ой секции:

м (Е 9,2).

По эпюре давлений (рис.1) глубине 3900 м соответствует Р_см = 426 атм и по табличным данным трубы Е 7,5 с Р_см = 427 атм, тогда фактический коэффициент на смятие равен:

, (3)

.

Длину 2 – ой секции определяем из условия прочности нижней трубы 3 – ей секции, принимаем трубы Е 6,4 с Р_см = 311 атм.

Тогда длина 2 – ой секции по эпюре давлений (рис.1):

, (4)

м (Е 7,5).

Длину 3 – ей секции определяем из условия прочности нижней трубы 4 – ой секции, принимаем трубы Д 6,4 с Р_см = 246 атм.

Тогда длина 3 – ей секции по эпюре давлений (рис.1):

, (5)

м (Е 6,4).

Подсчитаем общую длину трёх секций:

, (6)

м.

Согласно эпюре давлений (рис.1) трубы 3 – ей секции удовлетворяют Р_см, следовательно дальнейший расчёт делаем на страгивающую нагрузку резьбового соединения и внутреннее давление.