n==79

Расчет обратного клапана:

Стрела прогиба тарелки клапана:

f =

Стрела прогиба не превышает 0,2

0,018 меньше чем 0,14

Расчет количества и метода установки центрирующих фонарей.

Под действием собственного веса верхняя часть обсадной колонны находится в растянутом состоянии, а нижняя часть за счет выталкивающей силы находится в сжатом состоянии. кроме того, сжатая часть колонны обсадных труб увеличивается за счет частичной посадки обсадных труб на забой при нащупывании забоя. допускается произвести посадку колонны на забой в пределах 10 % ее веса. нижняя часть колонны за счет сжимающих сил испытывает продольный изгиб, приобретает волнообразное состояние и местами соприкасается со стенками скважины.

Длина полуволны в сжатой части колонны определяется по формуле Эйлера:

где I- экваториальный момент инерции труб,

Длина сжатой части колонны определяется:

Количество фонарей определится по формуле:

?5

Места установки фонарей в скважине помимо расчета уточняются по кавернограмме так, чтобы фонари оказались установленными в местах номинального диаметра, а не в кавернах. В кавернах желательно устанавливать турбулизаторы.

12. СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВОПРОС. ОБОРУДОВАНИЕ ПРИМЕНЯЕМОЕ ПРИ ЦЕМЕНТИРОВАНИИ СКВАЖИН

При цементировании скважин применяется следующие агрегаты и узлы наземного оборудования (рис ). На спущенную обсадную колонну навертывается цементировочная головка 1 с вставленной в нее разделительной продавочной пробкой 11. На буровую скважину доставляется следующее наземное оборудование: цементировочные агрегаты (ЦА) 5, 6, цементировочносмесительные машины (ЦСМ) 7, осреднительная (ОС) емкость 2, блок-манифольд 3.

Рис. Схема цементирования

Цементировочный агрегат ЦА-320М, ЗЦА-400А, а также редко применяемые в бурении 2АН-500, 4АН-700 представляет собой автомашину КраЗ 257, на платформе кузова которой расположены двухпоршневой насос типа 9Т или 11Т, рассчитанный на максимальное давление 320 или 400 атм с приводом в ЦА-320М от двигателя автомобиля, а в ЗЦА-400А от специально установленного на платформе двигателя 2УС-500А. На платформе также установлен водо-подающий насос трехплунжерный 1В или шестеренчатый с приводом от специально установленного на платформе двигателя ГАЗ-51А на давление до 15 атм.

На платформе установлен мерный бак на 6 м³, разделенный на две половины (по 3 м³) с замерными делениями по 0,1 м³. Имеется приемный цементный бачок 8 на 0,25 м³, устанавливаемый при работе на земле. Он разделен на две половины сеткой, чтобы комки цемента не попали в поршневой насос.

Цементносмесительная машина СМН-20 (смесительная машина с норией вместимостью 20 тн цемента) представляет автомашину МАЗ или КраЗ, на раме которой вместо кузова установлен бункер объемом 14,5 м³ вместимостью 20 тн тампонажного цемента, облегченного 12,5 тн. На днище бункера имеется два продольных горизонтальных винтовых шнека и один вертикальный лопастной шнек (у задней стенки) с гидравлическим смесительным устройством. Для загрузки бункера цементом имеется съемный шнек с приемной воронкой (нория).

Осреднительная емкость 2 представляет собой бак емкостью 15-20м³, внутри которого размещены шарнирно соединенные патрубки с насадками для создания вихревого движения внутри бака, тем достигается стабильность удельного веса цементного раствора, а следовательно, и его свойств. Блок-манифольд БМ-700 представляет автомашину ЗИЛ-131, на платформе которой расположены коллекторы низкого и высокого давления для подсоединения линий от ЦА с местами для подсоединения датчиков давления, плотности растворов, расхода жидкости.

Датчики подсоединяются от станции контроля цементирования СКЦ-2М. СКЦ представляет собой автомашину КАВЗ-651 (ГАЗ-51) с приборами, регистрирующими время, давление, плотность и расход растворов.

Технологическая схема цементирования (рис.50) следующая: каждая ЦСМ (7 и 6) соединяется нагнетательными (от водоподающего насоса ЦА к ЦСМ) и приемными линиями (от приемного бачка 8 к поршневому насосу ЦА) с ЦА (6). Цементный раствор от ЦА (6) подается к осреднительной емкости ОС (2), откуда ЦА (5) цементный раствор через блок - манифольд (3) подается к цементировочной головке 1 ( рис.51).

По окончании закачивания цементного раствора отвертываются стопоры цементировочной головки, удерживающие продавочную пробку и включаются в работу ЦА (9), который откачивает на пробку 1,5-2 м³ продавочной жидкости. В это время по линии от бурового насоса подается через БМ (3) продавочная жидкость к ЦА (5 и 6), которые также подключаются на продавку цементного раствора.

Рис.

Цементировочная головка

Закачав почти все расчетное количество продавочной жидкости, ЦА (5 и 6) останавливаются, а оставшиеся 1-2 м³ или несколько больше, или меньше, закачивает агрегат 9 на низшей скорости с малой подачей, чтобы не порвать давлением колонну. ЦА (9) работает до получения «стоп», т.е. до момента, когда продавочная пробка сядет на кольцо «стоп».

При посадке пробки возникнет в колонне (на манометрах ЦГ и ЦА) «скачок» давления, свидетельствующий, что пробка села на кольцо «стоп», т.е. цементный раствор продавлен за колонну. Операция цементирования закончена. ЦА и ЦСМ,БМ, ОС отсоединяются, а скважина оставляется на ОЗЦ (ожидание затвердения цемента, длительность которого 48 часов для эксплуатационной колонны и 24 часа для кондукторов и промежуточных колонн). скважина цементирование колонна

Цементировочные агрегаты. Эти агрегаты предназначены для выполнения следующих работ при цементировании скважин: подачи воды в цементосмесительную машину или гидравлическую цементомешалку; нагнетания цементного раствора в обсадную колонну и продавочной жидкости в колонну для подъема цементного раствора в затрубное пространство. С помощью цементировочных агрегатов опрессовывают обсадные колонны, обвязку буровых насосов, бурильные трубы, кроме того, этими агрегатами проводят и другие работы, когда возникает необходимость закачки жидкости при больших давлениях. Цементировочные агрегаты монтируют на шасси грузовых автомобилей и являются самоходными. В комплект цементировочного агрегата входят следующие узлы:

1) водяной насос, служащий для подачи воды в цементосмесительную машину или гидравлическую цементомешалку;

2) насос высокого давления для нагнетания в колонну цементного раствора и продавочной жидкости;

3) мерный бак для замера объемов воды, идущей на приготовление цементного раствора и продавочной жидкости;

4) обвязка насосов;

5) разборный металлический трубопровод высокого давления для соединения цементировочного агрегата с цементировочной головкой;

6) гидравлическая цементомешалка;

7) емкость для цементного раствора.

В настоящее время выпускаются цементировочные агрегаты типов ЦА-320М и ЗЦА-400, основные технические данные которых приведены в табл. 10.

Производительность насоса высокого давления и соответствующее ей максимальное рабочее давление изменяются в указанных в табл.10 пределах переключением скорости коробки перемены передач цементировочного агрегата и изменением диаметра цилиндровых втулок насоса высокого давления.

Таблица 10

Цементосмесительные машины. При цементировании скважин требуется приготовить в сжатые сроки большое количество цементного раствора высокого качества. Для выполнения этой работы применяются цементосмесительные машины. Они имеют следующие основные узлы:

1) смеситель воды и цемента гидравлического типа;

2) бункер для хранения и транспортирования цемента;

3) шнеки для подачи цемента из бункера в смеситель;

4) шнеки для загрузки цемента в бункер, если емкость бункера больше транспортной грузоподъемности машины.

Цементный раствор приготовляют следующим образом. Воду для приготовления требуемого объема цементного раствора подают в смеситель из мерной емкости цементировочного агрегата водяным насосом. Одновременно шнеками цементосмесительной машины в смеситель подают цемент, где он смешивается с водой, образуя цементный раствор. Приготовленный цементный раствор поступает в приемную емкость насоса высокого давления цементировочного агрегата, который непрерывно по мере приготовления закачивает его в скважину.

Плотность цементного раствора регулируется в широких пределах изменением скорости подачи цемента и воды в смеситель. Выпускаются цементосмесительные машины типов 2СМН-20, СМ-10 и СМП-20, основные технические данные которых приведены в табл. 11.

Таблица 11

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Айзуппе Э. А. Трубы нефтяного сортамента: конструкция и расчет. Учеб. пособие для вузов. - Самара, СамГТУ, 2005.

2. Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Заканчивание скважин - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000г.

3. Башкатов А. Д. Прогрессивные технологии сооружения скважин. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003

4. Волостнов С. А. Заканчивание скважин. Метод. указ. К выполнению курсового проекта по дисциплине «Заканчивание скважин» - Самара: СамГТУ, 2005.

5. Волостнов С.А., Бурмистров А.Г. Расчет на прочность цементной оболочки нефтяной и газовой скважины: Метод. указ. к выполнению курсового и дипломного проектирования по курсу «Заканчивание скважин» - Самара: СамГТУ, 2006.

6. Волостнов С. А., Пчелкин В. Н. Расчет и выбор равнопрочных обсадных колонн. Метод. указ. для выполнения курсового и дипломного проекта. - Самара, СамГТУ, 1999.

7. Волостнов С. А. Расчет цементирования скважин. Метод. указ. для выполнения курсового и дипломного проекта. - Самара, СамГТУ, 1999.

8. Иогансен К. В. Спутник буровика: Справочник. - М., Недра, 1990.

9. Соловьев Е. М. Заканчивание скважин. - М., Недра, 1979.

Размещено на Allbest.ru