Цементирование прямое одноступенчатое

Одноступенчатое цементирование осуществляется в тех случаях, когда скважина не имеет осложнений. Перекрываемые пласты не поглощают раствор, высота перекрытия ствола скважины цементным раствором позволяет цементировать при однократной подаче цементного раствора. После спуска в скважину обсадной колонны на верхней муфте укрепляют промывочную головку, обвязывают её с насосами буровых установок, и приступают к промывке скважины.

Перед закачкой цементного раствора в колонну спускают нижнюю пробку и одновременно включают цементосмесительные машины для приготовления цементного раствора и насосы цементировочных агрегатов для закачивания приготовляемого раствора в скважину. После закачки цементировочного раствора сбрасывают верхнюю пробку и приступают к закачиванию продавочной жидкости. В колонне цементировочный раствор движется между двумя пробками, которые отделяют его от бурового раствора. Объём продавочной жидкости строго контролируется. Нижняя пробка, проталкиваемая цементным раствором, садится на упорное кольцо, после чего давлением жидкости продавливается диафрагма пробки, и цементный раствор из колонны через образовавшееся отверстие пробки и башмак колонны поступает в затрубное пространство.

Когда остаётся 1-2 м³ продавочной жидкости, закачиваемой в скважину, интенсивность её закачки снижается. Одним-двумя агрегатами на пониженных режимах работы цементировочных насосов ведут процесс до посадки верхней пробки на нижнюю. Момент схождения пробок называется моментом «стоп» и характеризуется повышением давления. Давление при схождении пробок не должно превышать 5-10% раб.давления. По окончанию цементирования сбрасывают давление в колонне до нуля и оставляют её в покое до тех пор, пока цементный раствор за колонной не затвердеет. При проведении прямого одноступенчатого цементирования в большинстве случаев пользуются одной (верхней) цементировочной пробкой. Отказ от применения нижней пробки ведёт к увеличению объёма смеси цементного раствора с буровым, что отрицательно сказывается на качестве крепления верхних интервалов скважины, и процесс продавки цементного раствора в большинстве случаев ведётся при повышенных давлениях.

Ступенчатое цементирование

Ступенчатое цементирование (двух- или трёх-) применяется в следующих случаях: 1.тампонажный раствор не может быть поднят на требуемую высоту в одну ступень по геологическим, техническим или иным причинам; 2.в зоне подъёма тампонажного раствора имеются пласты с резко различающимися температурами, оказывающими заметное влияние на сроки схватывания раствора; 3,отсутствует тампонажный раствор, сроки схватывания которого обеспечивали бы безаварийное проведение цементирования во времени; 3.на буровую нельзя одновременно вызвать расчётное количество цементировочного оборудования; 4.отсутствует необходимое количество тампонажного материала; 5.процесс цементирования второй ступени колонны необходимо провести с разрывом во времени.

Процесс двухступенчатого цементирования проводится в две стадии с использованием специальной муфты. В начале цементируется нижняя часть колонны, затем верхняя. Двухступенчатое цементирование осуществляется в следующем порядке. При спуске обсадной колонны на выбранной глубине устанавливают заливочную муфту. Для восстановления циркуляции через муфту в её корпусе просверлены два заливочных отверстия и четыре отверстия с резьбой для стопоров. В комплект муфты входят две пробки – нижняя и верхняя. Эти пробки имеют резиновые манжеты для уплотнения и резиновые кольца для предохранения пробки от разрушения при её посадке в гнездо.

Цементирование заливочной муфтой осуществляется в два приёма. В начале колонны закачивают первую нижнюю порцию цементировочного раствора, этот раствор продавливается с началом первой порции продавочной жидкости, равной внутреннему объёму колонны от муфты до условного положения упорного стоп-кольца в башмаке колонны. Во избежание перекачки цементировочного раствора и оголения башмака колонны высоту цементировочного стакана несколько завышают (40-50 м) в расчёте на последующее его разбуривание. По окончании прокачивания первой порции продавочной жидкости в колонну спускают нижнюю пробку, открывающую муфту и закачивают вторую порцию продавочной жидкости, количество которой соответствует внутреннему объёму колонны от устья скважины до места установки муфты. Можно вместо второй порции продавочной жидкости закачивать сразу цементировочный раствор для второй ступени. В этом случае цементирование будет непрерывным.

Пробка, дойдя до муфты, плотно садится в нижнее гнездо и при избыточном давлении 2-3 МПа срезает стопорные болты нижнего внутреннего цилиндра, который движется вниз и открывает заливочное отверстие. При этом давление в насосах падает, циркуляция раствора через башмак колонны прекращается и ведётся через отверстие муфты. На этом заканчивается первая ступень цементирования скважины. Цементирование второй ступени может быть проведено через какое-то время или же сразу по окончании цементирования первой ступени. После окончания процесса цементирования первой ступени, приступают к соответствующей подготовке. Заполняют ёмкость агрегатов водой и продавочной жидкостью и устанавливают смесительные машины. После этого закачивают в колонну вторую верхнюю порцию цементировочного раствора, вставляют верхнюю пробку и далее ведут работы, как при обычном цементировании.

Пробка, дойдя до муфты, садится в верхнее гнездо, под действием избыточного давления стопорные болты верхнего цилиндра срезаются и он, сдвинувшись в нижнее положение, перекрывает отверстие муфты. В этот момент давление на насосах резко возрастает. Как только оно достигает заданной величины, цементирование считают законченным.

Герметичность перекрытия отверстий проверяют открытием крана на цементировочной головке. Отсутствие обратного движения жидкости через кран свидетельствует о том, что отверстия муфты закрыты герметично. При этом цементировочного стакана в колонне в интервале муфты не остаётся.

При применении заливочной муфты низ колонны оборудуют двумя обратными клапанами, которые препятствуют поступлению цементировочного раствора обратно при промывке колонны через заливочное отверстие муфты. Ниже и выше муфты на расстоянии 2-3 м устанавливают по одному пружинному фонарю для её центровки в скважине. Упорное кольцо в башмаке колонны не устанавливается.

Если цементировочный раствор за колонной поднимают на большую высоту, то муфту устанавливают на середине интервала проектной высоты подъёма. Если изолируют два продуктивных горизонта, то муфту устанавливают ниже верхнего горизонта на 10-30 м.

Во всех случаях двухступенчатого цементирования муфту рекомендуется устанавливать против пачек глин или других низкопроницаемых пород.

Дата добавления: 2015-08-09