ID: 9751

Название работы: Цементирование скважины

Категория: Лекция

Предметная область: География, геология и геодезия

Описание: Цементирование скважины. Цементирование ОК - это процесс вытеснения бурового раствора из кольцевого пространства, тампонажным раствором. (Рис. 1) Цель цементирования: Разобщение насыщенных жидкостью и газами проницаемых горизонтов Упрочн...

Язык: Русский

Дата добавления: 2013-03-16

Размер файла: 487.84 KB

Работу скачали: 148 чел.

Цементирование скважины.

Цементирование ОК - это процесс вытеснения бурового раствора из кольцевого пространства, тампонажным раствором. (Рис. 1)

Цель цементирования:

1.  Разобщение насыщенных жидкостью и газами проницаемых горизонтов
2.  Упрочнение стенок скважины.
3.  Защита ОК от действия пластовых вод.

Способы цементирования:

1. Одноступенчатое цементирование.

Наверх ОК наворачивается устьевая цементировочная головка,  

Устанавливается разделительная пробка - пробка плотно прилегает к стенкам ОК и разделяет тампонажным материал от бурового раствора.

Цементный раствор вытесняет буровой. (Рис. 2)

Недостатки: Загрязнение горизонтов (Рис. 3)

2. Двухступенчатый способ.

В состав ОК вводится муфта ступенчатого цементирования

(Рис. 4) - это устройство с помощью которого скважину можно зацементировать в 2 этапа: с разрывом во времени и без.

3. Обратное цементирование скважин.

ОК без обратного клапана, закачка производится сразу в затрубное пространство. (Рис. 5)

4. Манжетное цементирование.

Применяется: 

При бурении на небольшой глубине. 100-300 м, и при наличии зон проницаемости с большими коэффициентами проницаемой способности. (Рис. 6-7)

Корзина - упругий элемент, состоящий из стержня или резцов, на котором смонтирован жёсткий каркас.

Оборудование для цементирования скважин.

Рис. 8 Цементосмесительная установка СМ-4М: 1 - автошасси ЗИЛ-131А; 2 - коробка отбора мощности; 3 - карданный вал; 4 - редуктор; 5 - бункер; 6 - винтовой конвейер; 7 - гидросмесительное устройство; 8 — щиток приборов; 9 - пневматический вибратор

Рис 8.

Цементосмесительная установка ЗАС-30 предназначена для транспортирования сухих тампонажных материалов, регулируемой подачи этих материалов и приготовления тампонажных растворов при цементировании нефтяных и газовыхскважин в районах с умеренным климатом.

Рис. 9. Цементосмесительная установка ЗАС-30: 1 - автошасси КрАЗ-255Б; 2 - искрогаситель; 3 - трансмиссия; 4 - цистерна; 5 - пневмосистема; 6 - манифольд; 7 - брызговик; 8 - пульт управления; 9 - гидросмесительное устройство

Рис. 9

Цементосмесительный агрегат состоит из цистерны, гидросмесительного устройства струйного типа, компрессора, пневмосистемы, водоподающего центробежного насоса, манифольда, трансмиссии и пульта управления.

Цистерна овального сечения, с двумя аэроднищами и сепаратором для деаэрации разгружаемого тампонажного материала.

Между кабиной автомобиля и цистерной на раме смонтирован ротационный компрессор - вакуум-насос РКВН-6.

Привод компрессора и насоса - от тягового двигателя автомобиля через коробку отбора мощности и карданные валы.

Система подачи цемента из цистерны — пневматическая.

Регулирование производительности разгрузки цемента осуществляется изменением давления воздуха и изменением сечения разгрузочного патрубка.

Управление установкой - централизованное, с поста, расположенного в хвостовой части установки у гидросмесительного устройства.

По требованию заказчика установка может быть укомплектована водоподающим насосом, в качестве которого применяют центробежный насос 4К-6.

Цементосмесительная установка - машина для перевозки и приготовления тампонажного материала.  

Если раствора нужно приготовить много то агрегаты и смесители объединяют в пары, несколько штук и соединяют в блок манифольда.

1 — цементосмесительная машина 2СМН-20; 2 — цементировочный агрегат ЦА-320М; 3 —цементировочный агрегат ЗЦА-400А; 4 — блок манифольда 1БМ-700; 5 — станция контроля цементирования; 6 — цементировочная головка; штрихпунктир — движение продавочной жидкости; сплошная линия — движение тампонажного раствора

Станция контроля цементирования.

Способы контроля цементирования.

Под качеством цементирования понимается - это степень надёжности изоляции пластов, герметичности затрубного пространства и ОК.

Качество цементирования обеспечивают:

1.  Подъём тампонажного материала до проектной высоты.
2.  Исключают возможность заколонных перетоков.
3.  Исключает возможность грифонообразования.(Газы или флюиды выходят на устье в обсаженных скважинах.)
4.  Продуктивный горизонт надёжно изолирован и мы можем получить нужный нам флюид.

Показатели качества цементирования:

1.  Высота подъёма цементного раствора за колонной.
2.  Состояние или степень сцепления цементного камня со стенкой скважины и стенкой ОК.

Качество проверяют геофизическими методами:

1.  В процессе затвердевания ц.р. выделяется тепло. (Спускается прибор, который фиксирует температуру)
2.  Прохождение звуковых волн через среды:
3.  Металл ОК
4.  Контакт ОК с цементным камнем
5.  Материал цементного кольца
6.  Контакт цементного камня с породой.

Проходя через среды различных свойств, скорость прохождения звука изменяется, в местах контакта - в зависимости от качества сцепления происходит отражение звуковой волны.

3. Радиоактивный метод ГГК - гамма гамма каротаж.

Основан на обратной зависимости излучения от плотности окружающей среды.

Тампонажные материалы.

Это материалы из которых готовят Тампонажные смеси.

Требования к тампонажным растворам:

1.  Подвижность раствора, должна быть такой, чтобы его можно было закачать в скважину за расчётное время, при расчётных давлениях.
2.  Седиментационная устойчивость - это устойчивость смеси под действием разделения.
3.  Иметь небольшую фильтрацию в условиях высоких давлений.
4.  Схватывание и запустевания смеси должно происходить максимально быстро.
5.  Тампонажный материал на стадиях схватывания и запустевания не должен быть проницаем для жидкости и газов.
6.  Прочность цементного камня, в условиях агрессивных сред и температур должна быть постоянной, и не нарушаться под действием перепада давления в процессе эксплуатации скважины.

Тампонажные материалы.

Это вещества которые при затворении водой или водными растворами образуют суспензии способные превращаться в твёрдый непроницаемый камень.

Один из основных материалов является Тампонажный цемент.

Тампонажные цементы образуются: на основе партлан цемента, доменных шлаков, известково-песчаных смесей. В 90% применяют портлан цемент и доменные шлаки.

Применяются также расширяющиеся цементы - объём которых при затвердевании увеличивается. Основой их является: гипсоглиноземистый цемент и смеси портлан цемента с 5-10% магнезита или доломита.

Важнейшие свойства тампонажного раствора.

1.  Водоцементное отношение m = Vж.з./Vт.м.

Vж.з.- Жидкости затворения

Vт.м. – Тампонажный материал

m = 0.4….0.6

1.  Плотность
2.  Водоотдача - свойство отдавать свободную воду под действием перепада давления.
3.  Подвижность или растекаемость
4.  Седиментационная устойчивость
5.  Структурная вязкость
6.  Механическая прочность цементного камня
7.  Проницаемость
8.  Коррозионная стойкость.

!!!Самостоятельно!!!

Цементы по степени температуры... режимы

Разделегие по плотности.

Регулирование свойств томпонажных материалов.