Муфта для ступенчатого цементирования скважин содержит полый цилиндрический корпус 1, с центральным 2 и радиальными 3 каналами, ступенчатую золотниковую втулку 4 с радиальными отверстиями 5, закрепленную элементами фиксации 6 в промежуточном положении на наружной поверхности корпуса 1 и контейнер 7 для перекрывающей и разделительной пробок с радиальными отверстиями 8, посадочным седлом 9 и кольцевыми уплотнениями (манжетами) 10. Контейнер 7 установлен в корпусе 1 с зазором, на срезных элементах 11 и 12, причем контейнер 7 имеет возможность ограниченного продольного перемещения относительно срезных элементов 12 без разрушения последних, благодаря размещению выступающих внутрь корпуса 1 концов элементов 12 в пазах 13, выполненных на наружной поверхности контейнера 7, в нижней его части. В корпусе 1 выполнены дополнительные радиальные каналы 14, в которых установлены подвижные пробки 15, связанные с пружинами 16. На концах золотниковой втулки 4 размещены верхняя 17 и нижняя 18 защитные втулки, жестко закрепленные на корпусе 1 и образующие с ним и золотниковой втулкой 4 кольцевые камеры 19 и 20, заполненные несжимаемой жидкостью и гидравлически связанные каналами 14 и 21 с центральным каналом корпуса 1. Контейнер 7 выполнен с наружными кольцевыми проточками 22 под кольцевые уплотнения 10. На внутренней поверхности верхней утонченной части золотниковой втулки 4 выполнены кольцевые проточки, в которых размещены фиксаторы 23 и 24, причем фиксатор 23 связан с втулкой 4 тарированным срезным элементом 25, а на наружной поверхности корпуса 1 выполнены ответные зубцам фиксатором кольцевые проточки 26 и 27 противоположно направленного профиля. Защитные втулки 17 и 18 жестко связаны с корпусом 1 винтами 28, в нижней части контейнера 7 установлены выступающие внутрь него срезные элементы 29, а в верхней части корпуса 1 с ним связана резьбой муфта 30. Втулка 18 имеет радиальные отверстия, в которых расположены втулки 33 и заглушки 32.

Муфта работает следующим образом.

Муфту опускают в скважину в составе обсадной колонны в положении, показанном на рисунке, и устанавливают в расчетном интервале между ступенями цементирования. При спуске колонны, промывках скважины, закачивании в колонну тампонажного раствора первой ступени цементирования и вытеснения его в затрубное пространство до прохождения через муфту нижней разделительной пробки, муфта надежно защищена от преждевременного неуправляемого открытия радиальных каналов 3 благодаря: заполнению кольцевых камер 19 и 20 несжимаемой жидкостью, служащей гидравлическим затвором (тормозом) гидравлически неуравновешенной в первоначальном положении золотниковой втулки 4; герметичному разобщению от центрального канала 2 муфты камер 19 и 20 посредством срезного элемента 11 с уплотнительным кольцом и подвижных пробок 15, установленных соответственно в радиальных каналах 14 и 21 корпуса 1; связи золотниковой втулки 4 с корпусом 1 элементами фиксации (тарированными срезными винтами).

При прохождении через муфту нижней разделительной пробки последняя, войдя в контейнер 7, упирается в срезные элементы 29 и давление в колонне над пробкой возрастает. Поскольку срезающая нагрузка элементов 29 выше нагрузки среза элементов 11, но ниже нагрузки среза элементов 12, первыми срезаются входящие в отверстия контейнера тарированные "ножки" элементов 11 и контейнер перемещается на ограниченное расстояние вниз, до упора верхней частью пазов 13 в выступающие внутрь корпуса 1 "ножки" элементов 12, после чего останавливается. При этом верхний торец контейнера 7 опускается ниже отверстия 21, обеспечивая свободное удаление срезных элементов 11 внутрь корпуса 1, а напротив пробок 15 размещается проточка контейнера 7, уменьшенный диаметр которой также позволяет пробкам 15 беспрепятственно выйти из отверстий 14 внутрь корпуса 1 и разместиться между ним и контейнером 7. Этим муфта подготавливается к срабатыванию, однако преждевременного срабатывания не произойдет, поскольку давление в колонне выше затрубного и это давление удерживает пробки 15 от выхода из радиальных отверстий 14, пересиливая усилие пружин 16, и доступ к управляющему давлению из центрального канала 2 муфты к неуравновешенной площади золотниковой втулки 4 перекрыт. При дальнейшем повышении давления в колонне пробка ломает срезные элементы 29 и движется к забою скважины.

По окончании цементирования первой ступени, после посадки нижней разделительной пробки на "стоп" - кольцо у башмака колонны, давление в цементировочной головке снижают до нуля. При этом подвижные пробки 15 выталкиваются из каналов 14 в зазор между корпусом 1 и контейнером 7 пружинами 16. При этом заглушки 32 подтягиваются в радиальном направлении к корпусу 1 в ступенчатом канале втулок и способствуют выходу пробок 15 из каналов 14, устраняя эффект разряжения в камере 20.При повторном повышении давления в колонне до заданной величины, оно создает на торцевой площади золотниковой втулки 4, размещенной в кольцевой камере 20, неуравновешенное осевое усилие (поскольку эта площадь больше торцевой площади втулки 4 загерметизированной в кольцевой камере 19). Этим усилием срезаются элементы фиксации золотниковой втулки 4 и последняя перемещается вверх, выталкивая жидкостью, заполняющей камеру 19, срезной элемент 11 из канала 21. В верхнем положении, при котором совмещаются радиальные отверстия 3 в корпусе 1, -5 в золотниковой втулке 4 и -8 в контейнере 7, втулка 4 закрепляется фиксатором 23, взаимодействующим с кольцевыми проточками 26 на корпусе 1. В этом положении муфты производят промывку скважины выше муфты и в процессе промывки в колонну пускают падающую разделительную пробку, которая садится на седло 9 контейнера 7, герметично разобщает подмуфтовое и надмуфтовое пространство в колонне и предотвращает попадание тампонажного раствора второй ступени цементирования под муфту и формирование в колонне.

По окончании промывки производят закачивание в колонну и вытеснение из нее через отверстия муфты в затрубное пространство тампонажного раствора второй ступени цементирования верхней разделительной пробкой.

В конце цементирования второй ступени пробка входит в контейнер 7 и герметично перекрывает радиальные отверстия 8. Давление в колонне повышают и поскольку кольцевой зазор между корпусом 1 и контейнером 7 герметично перекрыт кольцевыми уплотнителями 10, прирост давления действует только на торцевую площадь верхнего утонченного участка золотниковой втулки, загерметизированного в кольцевой камере 19, на втулке 4 создается неуравновешенное осевое усилие в направлении сверху вниз и при достижении этим усилием заданной величины срезаются элементы 25, фиксатор 23 остается на месте, а золотниковая втулка 4 перемещается в крайнее нижнее положение и закрепляется на корпусе фиксатором 23. При этом нижний утонченный участок втулки 4 входит в герметичный контакт с уплотнительными резиновыми кольцами 36 и 37, и так как площади поперечного сечения верхнего и нижнего утонченных участков втулки 4 равны, эта втулка становится уравновешенной и не испытывает осевых усилий, способствующих открытию радиальных отверстий муфты, при повышении давления в колонне. При выполнении муфты согласно пункту 3 формулы изобретения, площадь поперечного сечения верхнего утонченного участка золотниковой втулки 4 больше площади поперечного сечения нижнего утонченного участка и меньше площади поперечного сечения утолщенной средней части втулки 4 (Д > Д1 > Д2), поэтому открытие и закрытие муфты произойдет надежно, а после закрытия радиальных отверстий муфты всякое повышение давления в колонне будет создавать на втулке 4 неуравновешенное осевое усилие в направлении сверху вниз и удерживать втулку в закрытом положении, поэтому необходимость устанавливать фиксаторы 23 и 24 отпадает и значительно упрощается конструкция муфты.

При дальнейшем повышении давления в колонне, срезаются элементы 12 и контейнер 7 проталкивается вниз по колонне. Кольцевые уплотнения 10, испытывая трение о внутреннюю поверхность корпуса 1, "отстают" в своем осевом перемещении от контейнера 7 и западают в кольцевые проточки 22, образуя кольцевой зазор между своей наружной поверхностью и внутренней поверхностью обсадной колонны и обеспечивая контейнеру 7 возможность свободного погружения на забой скважины и исключая необходимость разбуривания контейнера и пробок, находящихся в нем.

Авторское свидетельство №234567

Эта муфта имеет следующие недостатки: внутреннее сечение муфты меньше внутреннего сечения обсадной колонны за счет заслонки, закрывающей заливочные отверстия; это препятствует нормальному спуску насосно-компрессорных труб в наклонных скважинах; давление разрыва обоймы, как правило, нестабильное; нельзя четко установить необходимое давление открытия заливочных отверстий, за счет растягивания обоймы, разгерметизации пробки, чему способствует его конусность и начало утечки жидкости через заливочные отверстия до завершения цементирования первой ступени и открытия заливочных отверстий; при разбуривании цемента внутри муфты возможна разгерметизация колонн за счет разрушения заслонки, выступающей внутри колонны.

Для надежной работы муфты при цементировании наклонных и горизонтальных скважин в различных геолого-физических условиях, необходимо четкое открытие ее циркуляционных отверстий при заданном давлении, исключить разгерметизацию муфты при разбуривании цементного стакана внутри колонны, предотвратить зацепление о муфту насосно-компрессорных труб и иного скважинного оборудования при их спуске в скважину и подъеме на поверхность.

Указанная задача достигается в предлагаемом изобретении за счет следующих технических решений.

Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающая корпус с упором и циркуляционными отверстиями, закрытыми заглушками, заслонку, помещенную внутри корпуса, и продавочную пробку, отличающаяся тем, что заглушки зафиксированы в циркуляционных отверстиях сменными тарированными срезными шпильками и имеют уплотнительные кольца, а заслонка выполнена в виде герметизирующей обоймы с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру обсадной колонны, имеет зафиксированное внутри нее посадочное кольцо из легкоразбуриваемого материала и шариковый фиксатор относительно корпуса, причем заслонка и упор выполнены с взаимоответными пазами и выступами.

На рисунке 3.1.2 показано устройство муфты в транспортном положении в компоновке обсадной колонны. Муфта состоит из корпуса 1, в котором имеются два отверстия 2 закрытые цилиндрическими пробками 3 с уплотнением 4, срезных тарированных шпилек 5, стальной заслонки 6, прикрепленной к корпусу с помощью срезных шпилек 7, разбуриваемая втулка для посадки продавочной пробки второй ступени 8, соединенная со стальной заслонкой с помощью шпилек 9, продавочной пробки 10 с разбуриваемой посадочной плитой 11, запорного шарового замка 12 для фиксации заслонки после закрытия заливочных отверстий. Заслонка 6 и упор 13 имеют ответные пазы 1 и выступы 15 для предупреждения проворачивания заслонки при разбуривании втулки 8. Проходящая через втулку 8 продавочная пробка первой ступени не показана на рисунке. В качестве таковой могут быть использованы известные пробки на затвердевание цемента. После затвердевания цемента втулка (обойма 8 со штифтами 9 и продавочная пробка 10 с плитой 11 разбуриваются).

Муфта работает следующим образом. Затворяют, закачивают в скважину и продавливают цементный раствор первой ступени, получают давление "стоп" первой ступени, затем повышают давление заданного для среза шпилек при этом шпильки 15 срезаются, пробка 3 выпадает и открываются циркуляционные отверстия 2, производится срезка излишков цементного раствора и вымывание их на поверхность, затем готовится и закачивается в скважину цементный раствор второй ступени, при завершении операции заливки продавочная пробка 10 с плитой 11 садится на заслонку 6 и втулку 8, при дальнейшем повышении давления до заданного срезаются шпильки 7 и заслонка 6, продвигаясь вниз до упора 13, входит в зацепление, закрывает заливочные отверстия 2, срабатывает шаровой замок 12. После получения давления "стоп" второй ступени скважина оставляется



Рисунок 3.1.2 - Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колон

Авторское свидетельство №2132409

Недостатком этой муфты является сложность конструкции из-за наличия посадочного седла в виде пружинного кольца и наличия подпружиненных штифтов и упоров. Другим недостатком является возможность преждевременного срезания подпружиненных упоров и неполного закрытия муфты из-за несжимаемости жидкости в нижерасположенных обсадных трубах, что может привести к застреванию посадочного седла в корпусе и затруднениям при его разбуривании вместе с цементировочной пробкой.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности закрытия муфты и облегчение разбуривания цементировочной пробки.

Необходимый технический результат достигается тем, что в муфте для ступенчатого цементирования обсадных колонн, включающей корпус с циркуляционными отверстиями, подвижную дифференциальную втулку, посадочное седло и цементировочную пробку. Посадочное седло прикреплено к нижнему концу дифференциальной втулки на левой резьбе и выполнено с выступами входящими в соответствующие пазы в нижней части корпуса. При этом корпус цементировочной пробки закрыт срезным днищем с образованием воздушной камеры и вхождением в посадочное седло с натягом после срезания днища и сообщения воздушной камеры с пространством ниже цементировочной пробки.

На рисунке 3.1.3 изображена муфта в исходном положении без цементировочной пробки

Рисунок 3.1.3 - Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колон

Муфта включает верхнюю часть 1 корпуса с циркуляционными отверстиями 2, нижнюю часть 3 корпуса с пазами 4 на верхнем торце, дифференциальную втулку 5, посадочное седло 6 с выступами 7 на нижнем торце и цементировочную пробку. Дифференциальная втулка уплотнена в верхнем и нижнем корпусах уплотнительными элементами 9, 10 и зафиксирована в крайнем нижнем положении срезными штифтами 11. В этом положении она закрывает циркуляционные отверстия 2. Посадочное седло 6 прикреплено к нижнему концу дифференциальной втулки на левой резьбе и выступами 7 входит в пазы 4 нижнего корпуса.

Муфта работает следующим образом.

В положении, показанном на рисунке 18, муфту устанавливают составным элементом обсадной колонны на требуемой глубине. После окончания спуска обсадной колонны в скважину закачивают цементный раствор первой ступени и продавливают с использованием эластичной цементировочной пробки. Эластичная пробка проходит через посадочное седло 6 вниз, оставляя его вместе со втулкой 5 в крайнем нижнем положении.

При посадке эластичной пробки на кольцо "стоп", установленное в нижней части обсадной колонны, под действием растущего давления дифференциальная втулка 5 перемещается вверх до упора, срезая штифты 11 и открывая циркуляционные отверстия 2, о чем будет свидетельствовать резкое падение давления в обсадной колонне.

После открытия циркуляционных отверстий муфты производят смывку излишнего цементного раствора первой ступени, периодическую промывку скважины выше муфты до затвердевания цементного раствора ниже нее, закачивают цементный раствор второй ступени, пускают цементировочную пробку 8 и продавливают ее по обсадной колонне. До посадки пробки 8 на седло 6 дифференциальная втулка 5 удерживается в верхнем положении за счет перепада давления внутри и снаружи обсадной колонны. После посадки пробки на седло и повышения давления в обсадных трубах дифференциальную втулку 5 проталкивают вниз и закрывают циркуляционные отверстия 2. При этом давление ниже пробки возрастает, бурты 18 днища 13 срезаются и воздушная камера 17 сообщается с пространством ниже пробки, вызывая резкое снижение давления в нем. Под действием возросших нагрузок от перепада давления, направленных вниз, дифференциальная втулка 5 продвигается до крайнего нижнего положения, седло 6 выступами 7 входит в пазы 4 на нижней части 3 корпуса, а корпус 12 цементировочной пробки впрессовывается в седло 6 с образованием неподвижного соединения.

Герметичность закрытия муфты проверяют путем снятия давления в обсадной колонне. При этом дифференциальная втулка 5 под действием перепада давления еще больше прижимается к нижней части 3 корпуса и в таком виде закрепляется затвердевшим цементным раствором в полости между втулкой и верхней частью 1 корпуса.

Пробку 8 вместе с седлом 6 разбуривают. При этом поворачивание пробки относительно седла предотвращается за счет их сопряжения с натягом, поворачивание седла относительно корпуса - за счет зацепления их выступами.

Авторское свидетельство №2149999

Рисунок 3.4 - Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колон

Недостатком известной муфты является наличие стопорных устройств в виде шлицевых соединений и в виде срезных штифтов, проходящих через корпус. Шлицевые соединения усложняют конструкцию и затрудняют изготовление муфты. Проходящие через корпус срезные штифты создают опасность нарушения герметичности муфты и вызывают необходимость применения дополнительных уплотнительных элементов.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и облегчение изготовления муфты.

Достигается это тем, что муфта для ступенчатого цементирования обсадной колонны, включающая корпус с радиальными отверстиями, размещенную внутри корпуса закрывающую цилиндрическую втулку с посадочным седлом для разделительной пробки, стопорное устройство для фиксации втулки от вращения и устройство для фиксации втулки в верхнем положении и фиксации ее посадочного седла от вращения, снабжена пробками, закрывающими радиальные отверстия с возможностью выхода из этих отверстий от давления, а стопорное устройство для фиксации втулки от вращения выполнено в виде эксцентричного цилиндрического посадочного гнезда в корпусе ниже радиальных отверстий и части втулки, выполненной эксцентричной и входящей в нижнем положении в посадочное гнездо корпуса.

Поставленная задача решается также тем, что устройство для фиксации втулки в верхнем положении и фиксации седла от вращения выполнено в виде кольца, охватывающего верхнюю часть втулки и прикрепленного к ней и к седлу срезными штифтами.

На рисунке 3.1.4 изображена муфта в исходном положении без разделительной пробки.

Муфта включает корпус 1 с радиальными циркуляционными отверстиями 2. Внутри корпуса выше радиальных отверстий установлена закрывающая втулка 3 с уплотнительными кольцами 4. К верхнему концу втулки 3 прикреплены посредством срезных штифтов 5 упорное кольцо 6 и посадочное седло 7 для разделительной пробки. Радиальные отверстия 2 закрыты пробками 8, которые уплотнены резиновыми кольцами 9 и прикреплены к корпусу калиброванными разрывными винтами 10. Нижняя часть втулки 3 выполнена в виде эксцентричного цилиндра, а внутри корпуса 1 ниже радиальных отверстий 2 выполнено эксцентричное цилиндрическое гнездо для нижней части втулки 3.

Муфта работает следующим образом.

В положении, показанном на чертеже, она устанавливается составным элементом обсадной колонны на требуемой глубине. В скважину закачивается цементный раствор первой ступени и продавливается с использованием эластичной разделительной пробки. Эластичная пробка проходит через втулку 3 с седлом 7, оставляя их в верхнем положении.

При посадке эластичной пробки на кольцо "стоп", установленное на нижнем конце обсадной колонны, под действием возросшего давления пробки 8 выходят из отверстий корпуса, разрывая винты 10. Открытие радиальных отверстий корпуса отмечается резким падением давления в обсадной колонне.

Через открытые радиальные отверстия муфты производят смывку излишнего цементного раствора первой ступени, периодическую промывку скважины выше муфты до затвердения цементного раствора ниже нее. Затем закачивают цементный раствор второй ступени, пускают разделительную пробку известной конструкции с металлическим наконечником и продавливают ее по обсадной колонне. Герметичность закрытия муфты проверяют путем снятия давления в обсадной колонне или создания избыточного давления в ней.

Разделительная пробка и посадочное седло 7 разбуриваются. При этом проворачивание пробки относительно седла предотвращается за счет клинового эффекта, проворачивание седла относительно втулки 3 - оставшимися частями штифтов 5.

Таким образом, предлагаемая муфта для ступенчатого цементирования обсадной колонны имеет простую конструкцию, обеспечивает надежное открытие и закрытие циркуляционных отверстий и быстрое разбуривание посадочного седла и пробки без нарушения герметичности обсадной колонны.

Авторское свидетельство №56789

Рисунок 3.1.5 - Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колон

Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колон содержит следующие основные узлы и детали:

Корпус 1 соединенный с переводником 9, в корпусе 1 установлена дифференциальная втулка 3 зафиксированная от преждевременного срабатывания тремя срезными винтами 4. В корпусе 1 и на дифференциальной втулке 3 установлены уплотнительные кольца 2. К дифференциальной втулке 3 крепятся элементы клапанного узла состоящего из: гайки 5 поджимающей манжету 6 и кольцо 7 надетые на поджим 8. Детали клапанного узла: гайка 5, манжета 6, кольцо 7, поджим 8 легко разбуриваемые.

Муфта для ступенчатого цементирования обсадных колон, включающая корпус с циркуляционными отверстиями, в котором установлена подвижная дифференциальная втулка, перекрывающая циркуляционные отверстия корпуса и зафиксированная относительно последнего срезным штифтом; соединенный левой резьбой с нижним концом дифференциальной втулки фиксатор, выполненный в виде цилиндрической втулки, в нижней части которой выполнены выступы, взаимодействующие с пазами, выполненными в нижней части в виде V- образного сечения из эластичного материала, неподвижно установленным на его наружной цилиндрической поверхности над выступами; выступы фиксатора и пазы корпуса выполнены в виде подвижного относительно продольной оси корпуса шлицевого соединения, причем длина пазов больше величины перемещения дифференциальной втулки от её исходного положения до крайнего верхнего положения.

Муфта работает следующим образом.

При создании давления в нутрии колоны, оно начинает действовать на нижнею поверхность втулки 8 тем самым произойдёт смешение вверх до открытия цементировочных окон свидетельством чего станет спад давления , после закачки расчетного количества цементного раствора сбрасывают давление , и из-за разницы давлений в трубном и затрубном пространстве давление давит на пластичную манжету 6 и происходит закрытие цементировочных окон.

Даная цементировочная муфта имеет недостаток короткий верхний переводник что усложняет монтаж муфты в компановку.

Цементировочная муфта МЦ -102/ 124 КР

Даная цементировочная муфта состоит: 1- верхний переводник; 2 корпус; 3 муфта посадочная; 4 втулка закрывающая; 5 втулка открывающая;6 переводник нижний; 7 манжета ; 8 хомут;9 винты предохраняющие ; 10 винты срезные; 11 цементировочные окна; 12 циркуляционные окна; 13 уплотнительные кольца; 14 выступы и впадины. Даная муфта предназначена для цементирования 102 и 114 хвостовиков.

Работает следующим образом . При создании давления внутри колоны через промывочные окна жидкость давит на кольцо происходит срез винтов и втулка открывающая смещается вниз что приводит к открыванию цементировочных окон что свидетельствуется падением давления внутри колоны восстанавливается циркуляция промывочной жидкости в трубном и затрубном пространстве. После закачивают цементный раствор и сбрасывают продавочную которая срезает прочистную пробку и вместе с ней движется до посадки поседней в муфту посадочную. Создается давление и происходит срез винтов втулки закрывающей и система втулка муфта пробка смещается вниз закрывая цементировочные окна.

Рисунок 3.1.6 - Цементировочная муфта МЦ -102/ 124 КР

Даная цементировочная муфта имеет недостаток короткий верхний переводник что усложняет монтаж муфты в компановку.

4. Описаниепредлагаемой конструкции цементировочной муфты

4.1 Общие сведенья

Проведя патентно-информационый обзор и проанализировав принципы работы цементировочных муфт для дальнейшей модернизации была взята цементировочная муфта МЦ-102/124 КР. В которой мной производится удлинение нижнего переводника путем увеличения количества шагов резьбы что приведет к удобству её монтажа и возможности наворота резьбы ключом гидравлическим, что нельзя было сделать или по крайней мере происходило трудоёмко до проведения данной модернизации.

Данная цементировочная муфта предназначена для проведения работ при манжетном цементировании затрубного пространства хвостовика в открытом стволе диаметром 124 мм применяется совместно с пакером заколонным как рукавного, так и манжетного исполнения.

Даная цементировочная муфта включает 1 цилиндрический корпус (рисунок 4.1.1) с пятью цементировочными отверстиями диаметром 12мм, четыре отверстия диаметрами 4мм, 6 отверстий с резьбой М6 под срезные винты открывающей втулки и восемь отверстий по четыре с каждого конца корпуса под предохранительные винты с резьбой М10. Внутри корпуса расположены:

открывающая втулка 5 наружным диаметром 105 мм и внутренним 89мм, с наружной стороны втулки выполнены две кольцевых канавки шириной 10мм под уплотнительные кольца и одна канавка под срезные концы винтов, с забойной стороны на втулке выполнены радиальные выступы в виде зубцов;

втулка закрывающая 6 наружным диаметром 105 мм с двумя канавками под уплотнительные кольца шириной по 10мм, на внутренней поверхности имеется резьба М 90 под муфту посадочную;

во втулке установлена и скреплена при помощи резьбы со втулкой муфта посадочная 4 под пробку прочистную, с пятью промывочными отверстиями и резьбой на нижнем конце для центрирующей гайки.

над циркуляционными отверстиями располагается манжета 12 из эластичного материала закрепленная на муфте посадочной при помощи хомута 8 и поджата к посадочной части муфты грибковой поверхностью;

центрирующая гайка 7 присоединенная к нижнему концу муфты посадочной резьбой предназначена для центрации муфты посадочной внутри втулки открывающей;

переводник верхний 2 длиной 1624 мм с устьевой стороны имеет внутринию резьбу ОТТМ 102 , а со стороны забоя наружную резьбу прямоугольную 108*3,5 , в концевой части выполнены четыре отверстия, под срезные винты которыми подвешивают муфту посадочную, с резьбой М8, имеет кольцевой канал под уплотнительный элемент, канал под предохранительные, предохраняющие от откручивания, переводника от корпуса болты;

нижний переводник 3 в устьевой части которого выполнены выступы в виде зубцов по всему диаметру переводника, имеется канал под предохранительные болты, и резьбу ОТТМ 102 с забойной стороны. Переводник соединен с корпусом резьбой прямоугольной 108*3,5.

Все резьбовые смазывают уплотнительной смазкой типа литол- 24 и затягивают должным моментом 2940 Н х м (300 кгс х м).

4.1.1 Транспортирование

Даная цементировочная муфта применяется в составе хвостовика с пакером заколоным, и доставляется на куст уже в сборе с пакером перевозится всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах или контейнерах. При транспортировании неупакованных изделий между ярусом должны быть проложены деревянные бруски сечением не менее 80х20 мм перекатывание изделий по брускам должно быть исключено.

4.1.2 Технические характеристики

Условный диаметр потайной обсадной колоны, мм 102

Диаметр наружный, 115

Диаметр внутренний после разбуривания, мм 89

Длина муфты, мм 2438

Давление открытия окон цементировочных, МПа

для пакера рукавного 13….14

для пакера манжетного 17….18

Давление закрытия окон цементировочных, МПа 6…7

Масса , кг 45

4.2 Монтаж и принцип работы

После модернизации цементировочную муфту можно поднимать на площадку буровой при помощи дополнительной буровой лебедки без дополнительного патрубка , а в нутрии площадки при помощи основной лебёдки и элеватора. После поднятия компоновки муфта цементировочная пакер заколоный, ниппель пакера вставляют в резьбовую часть предыдущей обсадной трубы и затягивают. После чего производят спуск до уровня зажимной части автоматического ключа верхней части верхнего переводника цементировочной муфты и подвешивают уже спущенную часть хвостовика на пневмоклиньях чего нельзя было делать до модернизации а после становится возможным, потом поднимают с приёмных мостков следующую свечу обсадной колоны смазывают резьбу переводника специальной смазкой и производят свинчивание при помощи автоматических ключей с моментом затяжки 300 кгс*м (+,- одна нитка), что тоже стало возможным только после модернизации до этого данная операция проводилась цепными и другими ручными ключами. После чего продолжают дальнейший монтаж составных частей хвостовика и спуск хвостовика на плановую глубину. После достижения заданной глубины в колону опускают шар который проходит через цементировочную муфту и садится в седло в пакере заколоном тем самым перекрывая циркуляцию промывочной жидкости после чего производят опресовку хвостовика. После раздутия пакера заколоного, повышают давления до 17 МПа внутри колоны давление начинает действовать на кольцо и происходит срез винтов удерживающих втулку открывающую происходит смещение втулки открывающей 5 (рисунок 22 или сборочный чертёж) вниз тем самым открываются цементировочные окна о чём свидетельствует падение давления внутри колоны и выступы втулки открывающей зацепляются с выступами нижнего переводника что предотвратит прокручивание при разбуривании. Восстанавливают нормальную циркуляцию промывочной жидкости в колоном и заколоном пространстве, после чего производят промывку при этом происходит отклонение эластичной манжеты 12 от муфты посадочной, которая в свою очередь выполняет функции клапана если произойдёт падение давления в колоне эластичная муфта перекроет промывочные окна муфты посадочной плотно прижавшись к ней под действием упругих сил самой манжеты и давления жидкости за колонной. После промывки в скважину закачивают проектный объём тампонажного раствора, после чего из цементировочной головки высвобождают пробку продавочную и та соединившись с пробкой прочистной доходит до муфты посадочной и садится в неё и при повышении давления до 6 МПа происходит срез винтов и система пробки муфта посадочная втулка закрывающая перемещается вниз тем самым перекрывая цементировочные отверстия о чем свидетельствует повыщение давления внутри колоны. После чего сбрасывают давление и убеждаются в отсутствии обратного перетока жидкости из затрубья в колону о чем свидетельствует отсутствие повышения уровня жидкости в колоне. После ОЗЦ пробки и муфта посадочная разбуривается.

Цементировочная муфта является устройством одноразового применения и после разбуривания выполняет функции обсадной колоны.

5. Расчет составных частей

5.1 Расчёт переводника верхнего

Определим необходимую длину нижнего переводника,

, (5.1.1)

где - длина переводника, мм;

- высота установки ключа от пола буровой, мм;

=124 -длина части переводника находящаяся в корпусе, мм;

=50 - запас длины, мм..

Высота расположения ключа гидравлического регулируется, для расчетов возьмем наиболее встречающуюся высоту расположения 1200 мм.

Подставим значения в формулу.

.

Определим толщину стенки переводника по формулам

, (5.1.2)

где Sp-расчетная толщина стенки, мм;

С- прибавка к толщине, мм.

, (5.1.3)

где р=25 - давление при испытании на герметичность цементировочной муфты, МПа;

- коэффициент;

d = 89 - внутренний диаметр трубы, мм;

= 196 для материала 30ХГСА ГОСТ 8731-87, МПа.

.

Прибавку к расчётным толщинам следует определять по формуле

, (5.1.4)

где С1- компенсация коррозии и эрозии, мм;

С2- прибавка для компенсации минусового допуска трубы,мм.

Принимаем прибавку для компенсации коррозии и эрозии

Прибавка для компенсации минусового допуска трубы,мм:

, (5.1.5)

где - толщена стенки заготовки, мм.

,

Определим С: мм;

,

Найдём S, мм

.

Принимаем конструктивна толщину стенки 9 мм.

5.2 Расчет резьбы переводника

Определим давление, при котором будет срезана резьба переводника:

, (5.2.1)

где - критическое давление, при котором будет срезана резьба;

- внутренний диаметр;

- критическая сила, при которой будет срезана резьба;

- табличная величина.

Для того чтобы рассчитать критическое давление, надо сначала определить критическую силу, при которой будет срезана резьба по формуле:

, (5.2.2)

где - критическая сила, при которой будет срезана резьба;

-рабочее давление;

- число витков резьбы;

- площадь среза.

Найдём число витков резьбы n , витков:

, (5.2.3)

где -длина резьбы;

-шаг резьбы.

Длина резьбы = 50 мм;

Шаг резьбы = 3.5 мм.

.

Найдём площадь среза:

, (5.2.4)

.

Рисунок 5.2 - Расчётная схема резьбы

цементирование оборудование хвостик площадка

Найдём критическую силу, при которой будет срезана резьба по формуле (5.2.2):

где - Рабочее давление, Па;

n = 14- число витков резьбы;

Кн.

Найдём критическое давление, при котором будет срезана резьба по формуле (5.2.1):

132 Мпа.

5.3 Расчет цементировочной муфты

Рассчитаем силу действующую на открытие цементировочных окон,

, (5.3.1)

где F - сила, действующая на открытие цементировочных окон, кН;

Р - давление действующее на площадь открытия ментировочных окон, МПа;

р - табличная величина;

D - внешний диаметр поверхности, на которую действует давление, м;

d - внутренний диаметр поверхности, на которую действует давление, м;

Внешний диаметр D = 115мм;

Внутренний диаметр d = 58,5мм;

Давление закрытия Р = 17 МПа;

р = 3,14;

Кн.

Определим коэффициент запаса прочности корпуса, сделанного из стали 30ХГСА

, (5.3.2)

где n- коэффициент запаса прочности;

- предел текучести;

- допускаемое напряжение;

Допускаемое напряжение стали 30ХГСА: = 600МПа;

Рассчитаем предел текучести по формуле:

, (5.3.3)

где - наружный радиус корпуса;

- внутренний радиус корпуса;

Р - внутреннее давление.

Вычислим предел текучести:

.

Определим коэффициент запаса прочности:

Это значение входит в интервал n= 1 - 3, а это значит, что корпус способен выдержать нагрузку, которая на него действует.

5.4 Оценка трудоемкости изделия

Метод учета масс при оценке трудоемкости учитывает её изменение в изготовлении по сравнению с изделием аналогом и определяется по формуле:

T = , (5.4.1)

где Ta - трудоемкость изделия- аналога, имеющего с проектируемым общие конструктивные и технологические признаки;

Kм - коэффициент различия массы или размеров сопоставляемых изделий.

Для деталей простой формы типа валов, втулок:

Kм = , (5.4.2)

где - соотношение масс обрабатываемых поверхностей изделий, проектируемого и аналога.

Масса аналога 3, а масса проектируемого переводника 15, кг.

=2,92.

Ta = 5- для аналога, норма/час.

Тогда:

T == 14,62 .

5.5 Расчет опасного сечения

Рассчитаем опасное сечение цементировочной муфты на динамическую прочность от развиваемого давления рабочей жидкости во время проведения различных операций, а так же от действия собственного и веса расположенных ниже пакера заколоного , обратных клапанов , обсадных труб, фильтров и башмака .

Расчет на динамическую прочность проводим исходя из условия:

(5.5.1)

где - общая нагрузка на опасное сечение;

- площадь опасного сечения;

- предел текучести материала, для стали 30 ХГСА - 600 МПа;

n - допустимый запас прочности на растяжение n=2;

- допустимая нагрузка.

Общая нагрузка определяется как сумма

, (5.5.2)

где - нагрузка от давления рабочей жидкости на пакер во время открытия цементировочных окон;

G - нагрузка от веса оборудования, расположенного ниже.

Нагрузка от веса оборудования определяется по формуле

, (5.5.3)

где =450 - собственный вес, Н;

=500 - вес пакера, Н;

=168- вес обратных клапанов, Н;

- вес обсадных труб ниже цементировочной муфты, берем для нашей компоновки, Н;

- вес фильтров оснастки, Н;

=72- вес башмака, Н.

=800- плотность рабочей жидкости, ;

=7150 - плотность материала корпуса, .

После подстановки значений, получим:

.

Нагрузку от давления рабочей жидкости на пакер

, (5.5.4)

где: Р - давление рабочей жидкости, 17 МПа;

- площадь поверхности , 0,0086.

.

Суммируем полеченные значения нагрузок

.

Площадь опасного сечения рассчитаем по формуле

, (5.5.5)

где - наружный диаметр корпуса , м;

- внутренний диаметр опасного сечения корпуса , м.

Используя полученные значения, находим допустимую растягивающую нагрузку, Н:

Проверим соблюдение условия:



Условие прочности соблюдается.

5.6 Расчет диаметра срезной части винта

Рассчитаем необходимый диаметр, срезного конца, винта срезного.

Механически свойства заготовки:

;

.

Давление среза 16,5-18 для комплекта из 6 болтов, МПа.

Часть срежется при данном условии:

, (5.6.1)

где max - максимальное действующее напряжение, МПа;

Р - сила действующая на срезной конец винта, Н. В данном случае - это горизонтальная составляющая действующей силы F, Н;

d - диаметр болта, мм;

Определим силу F по формуле, кН:

; (5.6.2)

.

Из уравнения (5.5.3) выразим диаметр болта:

 (5.6.3)

Таким образом, при действующей силе необходимый диаметр срезной части винта равен 2.7 мм. Отсюда чтоб они били срезаны надо диаметр 2.5-2.7, мм.

6. Расчет цементирования скважины

Наиболее распространенными способами цементирования являются одноступенчатый, двухступенчатый и манжетный. Чаще всего применяется одноступенчатое цементирование с двумя разделительными пробками.

Двухступенчатое цементирование следует применять при большой глубине скважины и длине интервала цементирования, когда при прокачивании смесей возникают гидравлические сопротивления выше, чем давление, развиваемое цементировочными агрегатами, или при резко отличающихся температурах в нижней и верхней зонах цементирования.

Манжетное цементирование применяют тогда, когда нет необходимости цементировать эксплуатационную колонну в зоне продуктивного горизонта и следует исключить попадание в него тампонажного раствора.

При расчете цементирования нужно определить:

* количество сухого тампонажного цемента;

* количество воды для затворения;

* объем промывочной жидкости;

* максимальное давление в конце процесса цементирования;

* необходимое количество смесительных машин и цементировочных

агрегатов;

* время, необходимое для проведения всего процесса цементирования.

Для повышения качества цементирования необходимо предусмотреть использование буферной жидкости, располагающейся между тампонажной смесью и промывочной жидкостью предназначенной, для предотвращения их смешивания, смыва рыхлой корки растворов на стенках скважины и обсадных трубах, а также снижения гидравлических сопротивлений при прокачивании.

6.1 Расчет количества материалов и реагентов для цементирования обсадной колонны

Исходные данные:

Hз=

Hк=

d=49;

Pпл=4,7 МПа - пластовое давление на глубине

Кк = 1,3 -тампонажного раствора - Полимер-глинистый раствор:

Свойства тампонажного раствора:

с = 1,86 - плотность, г/см3;

з =- вязкость, сек;

водоотдача - до 8см3/30мин;

корка - 1--8.

Определяем потребное количество цементного раствора:

, (6.1.1)

где VЦР - потребное количество цементного раствора,.

м.3

Определяем потребное количество сухого цемента с учетом потерь:

, (6.1.2)

где GЦС - потребное количество сухого цемента с учетом потерь;

гцр = 1,24 - удельный вес цементного раствора, гс/см3;

m - водо-цементное отношение принимается равным 0,5.

тонн.

Определяем количество воды для затворения цементного раствора:

, (6.1.3)

.

Определяем объем продавочной жидкости необходимый для продавки тамнонажного раствора без применения УЦК:

, (6.1.4)

где dвн.ок = 402 - внутренний диаметр обсадной колонны, мм;

Кз = 1,3 - коэффициент запаса продавочной жидкости.

Определяем объем продавочной жидкости необходимый для продавки тамнонажного раствора с применения УЦК через бурильные трубы:

где dвн.бт = 108,6 - внутренний диаметр обсадной колонны, мм;

.

Определяем давление в цементировочной головке в конце цементирования:

, (6.1.6)

где: РК - давление в цементировочной головке в конце цементирования, кгс/см2;

РГ - давление на преодоление гидравлических сопротивлений в скважине, кгс/см2;

РР - давление, создаваемое разностью удельных весов цементного раствора и продавочной жидкости, кгс/см2.

кгс/см2, (6.1.7)

при скорости в затрубном пространстве н ? 2 м/с (или при работе двух и менее ЦА).

,

, (6.1.8)

где НЦР - общая высота подъема цементного раствора, м;

гПР = 1,1 - удельный вес продавочного раствора , гс/см3;

.

Тогда давление в цементировочной головке в конце цементирования:

Па.

По величине конечного давления выбираем цементировочный агрегат 3ЦА-400 (диаметр втулки 115 мм).

Таблица 6.1.1 - Технические характеристики цементировочного агрегата

Тип агрегата	3ЦА-400
Монтажная база (шасси автомобиля)	КрАЗ-257 или КрАз-219
Основной двигатель	Силовая установка 2УС-500
Цементировочный насос	10Т
Максимальная подача насоса, л/с	33
Давление, МПа: при максимальной подаче максимальное	8 40
Подача при максимальном давлении, л/с	6,5
Условный диаметр, мм: нагнетательной линии приемной линии	50 125
Соединение труб	Посредством шарнирных колец
Вместительность, м3: мерного бака одного отсека	6,2 3,1

Сравнивая давление РГ с давлением, развиваемым насосом агрегата, определяем, что РГ<РІV и РГ<РІІІ. Значит закачку цементного раствора проводим на IV скорости (138>100>25,4). Высота столба цементного раствора, который необходимо закачать на IV скорости, равна HЦР=470 м.

Определяем продолжительность цементирования при условии работы одного агрегата.

Время работы одного агрегата на IV скорости при цементировании без применения УЦК:

, (6.1.9)

где ТI - время работы одного агрегата на IV скорости, мин;

qIV = 26 - производительность агрегата на IV скорости, л/с.

.

Время продавки тампонажного раствора при цементировании без применения УЦК составляет:

, (6.1.10)

где ТIПР - время продавки тампонажного раствора при цементировании без применения УЦК, мин.

.

Время работы одного агрегата на IV скорости при цементировании с применением УЦК:

, (6.1.11)

.

Время продавки тампонажного раствора при цементировании с применением УЦК составляет:

, (6.1.12)

где ТIIПР - время продавки тампонажного раствора при цементировании с применением УЦК, мин.

С целью предупреждения гидравлического удара 1 м3 раствора продавливаем на I скорости:

, (6.1.13)

где Тн - время начала продавки тампонажного раствора на I скорости, мин;

qI = 8,6 - производительность агрегата на I скорости, л/с.

.

Общее время цементирования без УЦК с учетом подготовительно-заключительных работ составляет, мин:

, (6.1.14)

где То - общее время цементирования, мин;

ТПЗ - время подготовительно-заключительных работ, мин.

.

Общее время цементирования с УЦК с учетом подготовительно-заключительных работ составляет, мин:

, (6.1.15)

.

Определяем температуру на забое скважины:

, (6.1.16)

где tЗАБ - температура на забое скважины, ?С;

tСР =10 - среднегодовая температура воздуха, ?С.

.

Согласно полученному значению температуры забоя, необходимо применить тампонажный портландцемент для «холодных» скважин («холодный» цемент - для скважин с температурой до 50?С, «горячий» - для температур до 100?С, плотность раствора с = 1,86 г/см3). Время начала схватывания с момента затворения не менее 1 ч. 45 мин.

6.2 Определение количества цементировочных агрегатов

Цементировочные агрегаты предназначены для цементирования ствола скважин при бурении и капитальном ремонте, а также в других продавочно-промывочных работах. Учитывая характер работ, цементировочные агрегаты изготавливают передвижными, с монтажом всего необходимого оборудования на грузовой автомашине. На открытой платформе автомашины смонтированы: поршневой насос высокого давления для прокачки цементного раствора в колонну; ротационный насос, которым подают воду в цементную мешалку во время приготовления цементного раствора; замерные баки, при помощи которых определяют количество жидкости, закачиваемой в колонну для продавки цементного раствора; двигатель для привода насоса. Техническая характеристика 3ЦА-400 приведена в таблице (таблица 2.1).

Определяем количество цементировочных агрегатов по времени схватывания цемента, штук:

, (6.2.1)

где nЦА - количество цементировочных агрегатов, шт;

ТСХВ =105 - Время начала схватывания с момента затворения, мин.

шт.

Определяем количество цементировочных агрегатов по скорости подъема цементного раствора в затрубном пространстве:

, (6.2.2)

где v =0,45 - yнеобходимая скорость подъема цементного раствора в

затрубном пространстве, м/с;

FЗАТР - площадь затрубного пространства, м2.

, (6.2.3)

,

шт.

Расчеты для определения количества цементировочных агрегатов по скорости подъема цементного раствора в затрубном пространстве и времени схватывания цемента показали, что для крепления кондуктора необходимо и достаточно 2 цементировочных агрегата.

Определяем фактическое время цементирования без УЦК с учетом применения двух 3ЦА-400:

, (6.2.4)

где ТIФ - фактическое время цементирования без УЦК, мин;

мин.

Определяем фактическое время цементирования с УЦК с учетом применения двух 3ЦА-400:

, (6.2.5)

где ТIIФ - фактическое время цементирования c УЦК, мин;

мин.

Определяем потребное количество цементно-смесительных машин:

где GЦ = 20- емкость бункера цементно-смесительной машины, тонн.

шт.

В отечественной практике цементирования скважин для приготовления тампонажных растворов применяют цементно-смесительные установки, снабженные смесительными установками гидровакуумного типа. Для затворения 61,3 тонны сухого цемента потребуется 3 ЦСМ с емкостью бункеров не менее 20 тонн.

7. Безопасность и экологичность проекта

7.1 Общая характеристика проектируемого объекта

Согласно ГОСТ 12.0.003-74 «ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы» при креплении и цементировании стволов скважины возможны следующие физические, химические и психофизиологические опасные и вредные производственные факторы:

движущиеся машины и механизмы;

передвигающиеся изделия;

падение поднимаемого оборудования;

повышенная запыленность и загазованность рабочей зоны;

повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;

повышенный уровень шума;

повышенный уровень вибрации;

повышенная влажность воздуха;

острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхностях инструментов и оборудования;

расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли;

физические перегрузки;

нервно-психические перегрузки от монотонности труда.

Характерными причинами несчастных случаев является:

допуск к обслуживанию механизмов и машин необученных и малоопытных рабочих в качестве обслуживающего персонала;

неправильное использование оборудования;

применение при СПО непригодных или бракованных грузозахватных приспособлений ( якоря, элеватора);

нарушение схемы СПО;

нарушение правил эксплуатации применяемого оборудования;

превышения норм нагрузки, чрезмерных напряжений;

нахождение работающих в опасной зоне при СПО ;

нахождение работающих в опасной зоне работы цементировочного оборудования под большим давлением;

нахождение работающих вблизи вращающихся и двигающихся механизмов;

нахождение работающих вблизи трубопроводов высокого давления;

нарушение требований безопасности при выполнении работ.

Согласно ГОСТ 12.009-76 для монтажа буровой установки и привышечных сооружений выбирается площадка, свободная от наземных и подземных трубопроводов и кабелей, которая расчищается от леса, кустарника, травы и выравнивается в радиусе не менее 50 м (0,79 га). На территории буровой на расстоянии 15 м от устья скважины предусмотрена площадка для размещения пожарной техники шириной 12м.

Работы по спуску и цементированию хвостовика с помощью мобильной буровой и цементировочного оборудования выполнять под руководством ИТР по плану, утвержденному главным инженером и главным геологом предприятия. Изменения, возникающие в процессе работ, согласовывать в установленном порядке.

Цементировочные агрегаты и ёмкости для хранения рабочей жидкости и цемента установить на расстоянии не менее 10 метров от устья скважины согласно схеме их расположения с расстояниями между агрегатами не менее 1 метра.

7.2 Объёмно-планировочные решение проектируемой площадки под оборудование

Проектируемый участок оснащен: складскими площадками, смонтированной буровой с её механизмами, насосным блоком, жилыми передвижными вагончиками, автомобильными подъездными путями и площадками для размещения дополнительного мобильного оборудования, дорожками для пешеходов.

Расстояние между передвижными вагончиками- не менее 1м

Расстояние от устья скважины до складских площадок и жилых вагончиков- не менее 10м.

Уклон лестницы с приёмных мостков к полу буровой -не менее 50 градусов от горизонтали.

Все маршевые лестницы должны быть оборудованы поручнями высотой 1.5м

Топливные резервуары для ДВС от наружных стен зданий и сооружений буровой расположены на расстоянии- более 55м

Топливные ёмкости имеют обвалование - достаточное для предотвращения разлива ГСМ.

7.3 Производственная санитария

Согласно СНиП 2.09.04-87 по санитарной характеристике технологический процесс относится к группе 1б-процесс, вызывающий загрязнение тела и рук. В зависимости от группы технологического процесса по санитарной характеристике для работающих предусматриваем санитарно-бытовые помещения.

Для создания безопасных условий труда в соответствии с типовыми нормами рабочие обеспеченны комбинезоном хлопчатобумажным, резиновыми сапогами, перчатками, головным убором и каской, а также средствами защиты от кровососущих насекомых, а зимой дополнительно - утепленным комбинезоном из плотного материала, теплой влагонепроницаемой обувью, тёплым подшлемником и каской, утепленными меховыми перчатками или верхонками. А также рабочих находящихся на удалении друг от друга но участвующих в технологическом процессе оснащаем средствами связи ( рациями).

7.3.1 Гигиенические требования к микроклимату

Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.4.548-96 устанавливают оптимальные и допустимые нормы микроклимата в зависимости от периода года и категории работ по уровню энерготрат.

Одна из главных особенностей условий труда персонала- это работа, в основном, на открытом воздухе (на кустах скважин), а также работа связанная с перемещениями на территории объекта и между объектами (кустами), частыми подъемами на специальные площадки, находящиеся на высоте. Поэтому в условиях сурового климата Западной Сибири и Крайнего Севера с низкими температурами (зимой до -500С) и высокой влажностью (летом до 100%) играет метеорологические факторы. При низкой (сверхдопустимых норм) температуре окружающей среды тепловой баланс нарушается, что вызывает переохлаждение организма, ведущее к заболеванию. В случае низкой температуры воздушной среды уменьшается подвижность конечностей вследствие интенсивной теплоотдачи организм, что сковывает движения, при цементирование скважин иногда рабочим приходится работать в атмосфере распыленного цемента цементная пыль может вызывать раздражение слизистой оболочки носа, полости рта и омертвление отдельных участков тела.

При высокой температуре снижаются внимание и скорость реакции работающего, что может послужить причиной несчастного случая и аварии. Кусты скважин, как правило, засыпаются песком, поэтому при сильных ветрах случается поднятие частиц песка и пыли, которые могут попасть в глаза и верхние дыхательные пути. Нормирование метеорологических параметров устанавливает ГОСТ 12.1.005 "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны".