Осложнения при тепловом взаимодействии скважины с ММП

Бурящаяся скважина вступает с окружающими мерзлыми породами не только в физико-химическое взаимодействие. Чаще наиболее важным фактором, влияющим на устойчивость стенок ствола скважины в ММП, является тепловое воздействие. Имеющий обычно положительную температуру буровой раствор расплавляет лед в примыкающих к скважине ММП, в результате чего стенка скважины теряет устойчивость и разрушается. Чем выше температура бурового промывочного раствора, тем интенсивнее процесс кавернообразования, осыпей, обвалов и поглощений при проходке ММП.

Принципиальным моментом является необходимость перекрытия кондуктором всей зоны ММП не менее чем на 50 метров ниже. Например, если ММП находятся на глубине до 300 метров, то башмак[5] кондуктора должен быть опущен не менее чем на 350 метров. Также важно перед кондуктором спустить направление глубиной не менее 20-30 метров с его обвязкой желобной системой. Это связано с необходимостью предохранения устья скважины от размыва при бурении под кондуктор.

Решение проблемы растепления зоны ММП состоит, с одной стороны, в учете этого явления при расчете прочностных характеристик обсадных колонн на смятие внешним давлением, а с другой – регулирование температуры нагнетаемого в скважину бурового раствора до значений, близких к температуре плавления льда, скрепляющего частицы ММП.

Для предотвращения кавернообразования используются следующие рекомендации:

· Использование для бурения ММП охлажденных до температуры плавления льда буровые растворы (практически, их температура должна быть не выше +0,5?С);

· Сведение к минимуму способности буровых растворов растворять лед;

· Соблюдение умеренных скоростей циркуляции бурового промывочного раствора в кольцевом пространстве скважины.

 

8. Подготовка ствола скважины и спуск обсадной колонны. Расчет допустимой скорости спуска колонны

 

9. Последовательность расчета эксплуатационных колонн

10. Внутренние и наружные давления на обсадную колонну в нефтяной скважине

11. Внутренние и наружные давления на обсадную колонну в газовой скважине

12. Давления, действующие на обсадную колонну при освоении скважины

13. Осевые усилия на обсадную колонну

14. Характерные признаки высокогерметичных резьбовых соединений обсадных труб

15. Расчет механического износа труб промежуточных колонн

16. Какие типы обсадных труб выпускаются по ГОСТ 632-80?

По длине обсадные трубы изготавливаются от 6 до 13 м, основная длина 9,5-12 м. Количество труб короче 9,5 м по нормам ГОСТ 632-80. Проводятся обязательные испытания: на растяжение, на сплющивание, гидроиспытание.

По точности и качеству трубы изготавливаются двух исполнений: А и Б, по группам прочности: Д,Е,Л,М,Р, по типу резьбового соединения: ОТТМ, ОТТГ, Баттресс.
Обсадные трубы соединяются между собой при помощи муфтовых резьбовых соединений, которые защищены антикоррозионной и уплотняющей консистентной смазкой и резьбовыми предохранительными элементами.
Каждая обсадная труба подвергается испытанию внутренним гидравлическим давлением и проверке неразрушающим методом контроля на наличие продольных дефектов.

17. Какие типы резьбовых соединений используются в обсадных трубах?

См. вопрос 16.

18. Особенности расчета промежуточных обсадных колонн на прочность

19. В каких случаях применяют трапецеидальные резьбы?

20. Расчет обсадных колонн для наклонно-направленных скважин

21. Ассортимент и назначение резьбовых уплотнительных смазок.

22. Сопоставьте основные характеристики обсадных труб по ГОСТ и стандартам АНИ.

23. Какие нагрузки действуют на обсадные трубы в скважине?

24. Цементировочная техника и обвязка оборудования при цементировании

Схема обвязки агрегатов при цементировании скважин с использованием 20—40 т сухого тампонажного материала:

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

 

• Полевой минизавод для производства цементных смесей

• Ёмкость для временного хранения цементной смеси

• Цементовоз

• Цементировочный агрегат

• Дозатор

• Эжекторный смеситель

• Установка смесительно-осреднительная

• Установка блока манифольда

• Цементировочная головка

• Станция контроля процесса цементирования (СКЦ)

 

25. Принцип гидравлического расчета процесса цементирования

Гидравлический расчет цементирования обсадных колонн проводится для определения необходимой суммарной производительности цементировочных агрегатов из условия обеспечения максимально возможной скорости v восходящего потока бурового и тампонажного растворов в затрубном пространстве, допустимого давления на цементировочной головке рг и забое скважины (или в интервале пласта с наименьшим градиентом гидроразрыва) р3, а также выбора цементировочного оборудования и определения продолжительности процесса в соответствии с расчетным режимом цементирования и сроком загустевания тампонажного раствора.

 

26. Расчет объемов технологических жидкостей для цементирования

Объем буферной жидкости:

• Суммарная высота всех пачек буферных жидкостей не должна превышать 100 м;

• Буферная жидкость должна действовать в течении 10 мин на стенку скважины.

Объем облегченного цементного раствора (ОЦР):

Пространство между обсадными колоннами + пространство в верхней части открытого ствола.

Объем необлегченного цементного раствора (ЦР):

Пространство в нижней части открытого ствола + пространство в обсадной колонне под обратным клапаном.

Объем продавочной жидкости:

Пространство в обсадной колонне между устьем и обратным клапаном.

 

27. Номенклатура тампонажных цементов

По ГОСТ 1581-96

(ПЦТ II-СС-50 ГОСТ 1581-96 Портландцемент тампонажный с минеральными добавками сульфатостойкий для низких и нормальных температур

ПЦТ I-G-СС-2 ГОСТ 1581-96 Портландцемент тампонажный бездобавочный с нормированными требованиями при водоцементном отношении, равном 0,44, высокой и умеренной сульфатостойкости

ПЦТ III-Об5-100-ГФ ГОСТ 1581-96 Портландцемент тампонажный с облегчающей добавкой с нормированными требованиями по плотности, равной 1.5 г/см3 для умеренных температур с гидрофобизирующей добавкой

1 - буквенное обозначение цемента;

2 - обозначение типа цемента по вещественному составу;

3 - обозначение сульфатостойкости цемента;

4 - обозначение максимальной температуры применения цемента;

5 - обозначение стандарта;

6 - обозначение средней плотности для цемента типа III;

7 - обозначение гидрофобизации (ГФ) и пластификации (ПЛ) цемента;