- •Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М.
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О СТРОИТЕЛЬСТВЕ СКВАЖИН
- •Назначение, цели и задачи бурения скважин
- •Способы и виды бурения. Технология строительства скважин
- •Виды бурения
- •ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН
- •Физико-механические свойства горных пород
- •Состав и физические свойства пластовых флюидов и минерализация подземных вод
- •Физические и физико-химические свойства пластовых флюидов нефти
- •ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ
- •Классификация долот для сплошного бурения
- •ЗАБОЙНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
- •Секционные унифицированные шпиндельные турбобуры
- •Высокомоментные турбобуры с системой гидроторможения
- •Многосекционные турбобуры
- •Турбобур с независимой подвеской
- •Турбобур с полым валом
- •Турбобур с редуктором-вставкой
- •Турбины современных турбобуров
- •Принцип действия ВЗД
- •Кинематические отношения ВГМ
- •Двигатели универсального применения
- •Двигатели для наклонно направленного и горизонтального бурения
- •Двигатели для ремонта скважин
- •Турбовинтовые двигатели
- •Элементы конструкций двигателей и их компоновок
- •Характеристики ВЗД
- •Влияние различных факторов на характеристики ВЗД
- •Влиявде расхода жидкости
- •БУРИЛЬНАЯ КОЛОННА
- •Утяжеленные бурильные сбалансированные трубы УБТС-2
- •Утяжеленные бурильные трубы (горячекатаные)
- •Учет работы, начисление износа и списание бурильных труб
- •Дефектоскопия бурильных труб
- •РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД
- •Глава 7
- •ПРОМЫВКА СКВАЖИН И БУРОВЫЕ РАСТВОРЫ
- •Электролиты
- •Защитные высокомолекулярные вещества (коллоиды)
- •Поверхностно-активные вещества
- •Пеногасители
- •Утяжелители
- •Реагенты общего назначения
- •Вибросита
- •Гидроциклонные шламоотделители
- •Глава 8
- •ОСЛОЖНЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ УГЛУБЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ
- •Признаки проявлений
- •Противовыбросовое оборудование
- •Мероприятия по предупреждению ГНВП
- •Грифоны и межколонные проявления
- •ОСНОВЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ В БУРЕНИИ
- •Магнитное устройство для многократных измерений
- •Глава 11
- •ОПРОБОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ГОРИЗОНТОВ В ПЕРИОД ПРОХОДКИ СТВОЛА СКВАЖИНЫ
- •Глава 13
- •КРЕПЛЕНИЕ СКВАЖИН
- •Определение внутреннего давления
- •Определение сопротивляемости труб смятию
- •13.5. ТИПЫ КОНСТРУКЦИЙ ЗАБОЕВ СКВАЖИН
- •Оборудование. Технологическая оснастка обсадных колонн
- •Головки цементировочные
- •Разделительные пробки
- •Клапаны обратные
- •Башмаки колонные
- •Центраторы
- •Скребки
- •Турбулизаторы
- •Муфты ступенчатого цементирования
- •ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ СКВАЖИН
- •14.1. ПЕРВИЧНЫЕ СПОСОБЫ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ
- •Цементирование хвостовика и нижних секций обсадных колонн
- •Манжетное цементирование
- •Двухступенчатое цементирование скважин
- •Обратное цементирование скважин (через затрубное пространство)
- •14.2. ПОВТОРНЫЕ (ИСПРАВИТЕЛЬНЫЕ) СПОСОБЫ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН
- •14.3. МАТЕРИАЛЫ И ХИМИЧЕСКИЕ РЕАГЕНТЫ ДЛЯ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ
- •Активные минеральные добавки к вяжущим веществам
- •Шлакопесчаные цементы
- •Шлакопесчаные цементы совместного помола
- •Шлакопортландцементы
- •Номенклатура специальных тампонажных цементов
- •14.4. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА И КАМНЯ
- •Регулирование свойств цементного раствора и камня с помощью реагентов
- •14.5. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН
- •Буферные жидкости
- •Центрирование обсадных колонн в скважине
- •Расхаживание обсадных колони при цементировании скважин
- •Цементирование секционных колонн и хвостовиков
- •Ступенчатый способ цементирования обсадных колонн
- •Манжетный способ цементирования скважин
- •Обратное цементирование колонн
- •Схемы размещения и обвязки оборудования при цементировании
- •14.6. ОСНОВЫ РАСЧЕТА ПЕРВИЧНОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН
- •Воздействие на призабойную зону пласта многократными мгновенными депрессиями-репрессиями
- •Глава 16
- •БУРОВОЕ И ЦЕМЕНТИРОВОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
- •Буровые лебедки
- •Буровые насосы
- •Ротор
- •Талевые механизмы
- •Буровые вышки
- •Буровые насосы
- •Талевые механизмы и вышки
- •Дизель-гидравлический агрегат САТ-450
- •Средства автоматизации и механизации спускоподъемных операций
- •Устройство и принцип работы установки
- •Установка смесительная механическая ICMP-20
- •Установка смесительная пневматическая УС5-30
- •Цементно-смесительная машина СМ-4М
- •Устройство и принцип работы отдельных узлов машины СМ-4М
- •Установки осреднительные
- •Цементировочный агрегат 5ЦА-320 (рис. 16.22)
- •Установка насосная УНБ1Р-400
- •Насосный агрегат 4АН-700
- •Список литературы
- •Оглавление
грузочная труба с раструбом, на одном конце, и выходом в цилиндриче скую часть бункера, на другом.
Коробка аэроднища имеет решетку с тканевым фильтром, под кото рую подводят сжатый воздух от компрессора установки. Оба бункера за креплены на монтажной раме шестью болтами с возможностью демонтажа. Бункеры имеют загрузочную трубу и отводы к фильтру первой ступени.
В верхней части бункера, вокруг загрузочных люков, имеются ограж дения. Оба бункера оборудованы стационарными лестницами для подъема к люкам.
Система разгрузки включает продуктопроводы для пневмотранспорта тампонажного материала из бункеров к сепаратору установки и далее к смесительному устройству. Разгрузочные трубы бункеров имеют заслонки и объединены в общий коллектор, который соединен с сепаратором. Управление заслонками выведено с помощью вертикальных тяг к посту управления установкой.
Сепаратор цилиндроконической формы с тангенциальным вводом в
верхней цилиндрической части крепится к заднему бункеру установки. В верхней части сепаратора находится колпак для отвода отделяемого возду ха в фильтр. К нижней части сепаратора крепится тканевый рукав. Отде ление воздуха от транспортируемого тампонажного материала внутри се паратора происходит под действием центробежных сил.
Отбор мощности для привода компрессора установки производится с помощью коробки отбора, установленной на раздаточной коробке автомо биля.
Система управления установкой УС5-30 — дистанционная централизо ванная с поста, расположенного в задней части установки, у смесительного устройства.
Цементно-смесительная машина СМ-4М
Эта машина (рис. 16.19) предназначена для транспортирования сухого цемента на буровую и механизированного приготовления цементного рас твора.
Все оборудование смонтировано на шасси автомобиля ЗИЛ-131А вы сокой проходимости и включает следующие устройства: смеситель 8, меха низм управления оборотами дозирующего шнека 6, бункер 4, муфту редук-
4
5
6
>
8
9
Рис. 16.19. Цементно-смесительная машина СМ -4М
тора 2, карданный вал 3, коробку отбора мощности 1, контрольно измерительные приборы 5, приемную воронку 7 и напорную трубу 9.
Техническая характеристика цементно-смесительной машины С М -4М |
|
Масса перевозимого цемента в бункере, т: |
|
по дорогам с различными видами покрытий, включая грунтовые |
|
дороги и участки бездорожья.................................................................... |
3,0 |
по дорогам с асфальтовым покрытием хорошего состояния............ |
4,0 |
Максимальная скорость передвижения, км/ч.............................................. |
80 |
Производительность машины по раствору, м3/мин.................................... |
0,4 —0,6 |
Плотность приготовляемого раствора, г/см3 |
1,7 —2,0 |
Тип смесителя....................................................................................................... |
Вакуумно-гидравличе |
|
ский |
Давление жидкости перед смесительным устройством, М Па................. |
0,6 —0,1 |
Привод дозирующего шнека............................................................................. |
От двигателя автомо |
|
биля |
Монтажная база.................................................................................................... |
Шасси автомобиля вы |
|
сокой проходимости |
|
ЗИЛ-131А |
Габаритные размеры, мм: |
|
длина................................................................................................................. |
7080 |
ширина............................................................................................................. |
2380 |
высота............................................................................................................... |
2500 |
Масса, т ................................................................................................................... |
6,800 |
Погрузчик цемента в бункер............................................................................ |
Стационарный или |
|
другие средства |
Устройство и принцип работы отдельных узлов машины СМ-4М
Машина СМ-4М представляет собой сочетание ряда узлов: бункера, дозирующего шнека, привода шнека, смесительного устройства и кон трольно-измерительных приборов. Для монтажа оборудования используют шасси автомобиля ЗИЛ-131А без лебедки, с которого сняты буксирный прибор и задник буфера. Схема управления машиной СМ-4М приведена на рис. 16.20.
Рис. 16.20. Схема управления цементно-смесительной машины СМ -4М :
1 — шасси автомобиля ЗИЛ-131А; 2 — двигатель автомобиля; 3 — коробка перемены передач; 4 — управление коробкой отбора мощности; 5 — коробка раздаточная; 6 — коробка отбора
мощности; 7 — вал карданный; 8 — редуктор; |
9 |
— датчик тахометра; |
10 — бункер; 11 — |
||
шнек; 12 — бачок цементировочного агрегата; |
13 |
— труба напорная; 14 |
— кран пробковый; |
||
15 |
— устройство смесительное; 16 — штуцер сменный; 17 |
— шибер приемочной воронки; |
|||
18 |
— регулятор давления; 19 — труба обводная; 20 — рычаг |
дублирующего управления педа |
лью акселератора; 21 — фара поворотная с выключателем; 22 — щиток прибора с тахометром, выключателем зажигания и двумя контрольными лампами; 23 — вибратор пневматический С-820
Цемент загружают в бункер через люки стационарным шнеком или другими средствами, имеющимися на цементном складе. Дозирующий шнек приводится в движение от двигателя через коробку перемены пере дач (вторую передачу), коробку отбора мощности (КОМ-1), установленную на раздаточной коробке автомобиля, карданный вал, редуктор и предохра нительную муфту.
Включают коробку отбора мощности из кабины водителя рычагом управления. Цемент подается шнеком к задней стенке бункера в приемную воронку и далее в смесительное устройство.
С другой стороны к смесительному устройству через регулятор давле ния подводится вода. Струя воды, истекающая из сопла штуцера смеси тельного устройства, создает в нем разрежение и, захватывая цемент, на правляет его в напорную трубу, в которой благодаря турбулентности пото ка цемент перемешивается с жидкостью.
Взависимости от заданной плотности раствора и производительности
всмесительное устройство устанавливают штуцер необходимого сечения. В комплект входят штуцера с диаметрами отверстий 9,55; 11,0; 12,35; 13,5; 14,6
и15,6 мм.
Плотность цементного раствора регулируют, изменяя количество це мента, подаваемого в смесительное устройство.
Смесительное устройство вакуумно-гидравлического типа со сменны ми штуцерами подвешивается к приемной воронке с помощью специально го разъемного хомута.
Установки осреднительные |
|
Осреднительные установки предназначены для улучшения качества |
|
тампонажного раствора за счет повышения его однородности по всему |
|
объему и более полного его диспергирования. Эффект применения этих |
|
установок в силу различия их конструкции неодинаков. Достаточный эф |
|
фект применения осреднительной установки достигается при сочетании |
|
определенных ее параметров (вместимости, кратности перемешивания и |
|
величины подачи используемой жидкости). Для расчетов необходимо зада |
|
ваться качеством готового раствора (величиной колебаний его плотности на |
|
выходе из осреднительной установки), фактическими данными колебаний |
|
его плотности на входе осреднительной установки и требуемой пропускной |
|
способностью, обеспечивающей непрерывность цикла нагнетания тампо |
|
нажного раствора в сважину. |
|
В б. ВНИИКРнефти разработана конструктивная схема и предложена |
|
технология приготовления и осреднения двух типов тампонажных раство |
|
ров, которую можно осуществить, используя цементировочное оборудова |
|
ние. Осреднительную установку можно использовать также как емкость |
|
для приготовления затворяющей и буферных жидкостей и для накопления |
|
продавочной жидкости. |
|
Техническая характеристика установки для двух типов тампонажных растворов |
|
Производительность по осреднению раствора, л/с, не более: |
|
для большого отсека (две цементно-смесительные машины)............ |
30 |
для малого отсека (одна цементно-смесительная машина) ........... |
15 |
Колебания плотности раствора на выходе из осреднительной уста |
|
новки, г/см3, не более: |
|
из частых и облегченных цементов......................................................... |
|
из утяжеленных цементов......................................................................... |
|
1
Рис. 16.21. Общ ий вид осреднительной установки:
1 — шасси автомобиля; 2 — второй отсек; 3 — мотор-редуктор; 4 — первый отсек (мерный, бак); 5 — обвязка; 6 — домкраты; 7 — трехходовой кран; 8 — донные клапаны; 9 — рычаги управления
Допустимые колебания плотности раствора на входе в емкость, г/см3, |
±0,1 |
не более................................................................................................................... |
|
Применяемые материалы для приготовления тампонажных материа |
Цемент, гельцемент, |
лов............................................................................................................................. |
|
|
многокомпонентные |
|
композиции на основе |
|
песка, цемента и т.д. |
Общий вид осреднительной установки представлен на рис. 16.21.
16.3.2. УСТАНОВКИ НАСОСНЫЕ ИЦЕМЕНТИРОВОЧНЫ АГРЕГАТЫ
Разработан комплекс оборудования для цементирования скважин в труднодоступных районах, состоящий из цементировочного агрегата, це ментовозов и смесительного блока. Каждый агрегат представляет собой единый блок, который может быть использован не только при цементиро вании скважин, но и для проведения ряда других работ. Цементировочный агрегат можно применять для нагнетания жидкостей при гидропескоструй ной перфорации, установке нефтяных ванн, глушении фонтанов и т.д. Смесительный блок может быть использован при цементировании обсад ных колонн с помощью буровых насосов, для подачи воды и т.д.
Цементировочные агрегаты в специальном исполнении отличаются друг от друга транспортными базами и способами доставки к месту прове дения работ. Они могут быть смонтированы на раме (5ЦА-320), на санях (5ЦА-320С), а также на прицепе с болотными гусеницами (5ЦА-320ГБ).
Цементировочный агрегат 5ЦА-320 (рис. 16.22)
Цементировочные агрегаты типа 5ЦА-320 состоят из силовой установ ки, включающей двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от