18. Оснастка колонн. Технология спуска. Типы смазок для резьбовых соединений. Конструкция разъединителя при спуске секций хвостовика.
Оснастка колонн:
Направляющая пробка – которая имеет округленную или коническую форму, центральное отверстия служит для прохода промывочной жидкости. Направляющая пробка служит для направления обсадной колонны при спуске и предотвращение случайных ударов колонны об неровности стенок скважины. Изготовляется из дерева, бетона, чугуна для возможности легкого разбуривания в последующем.
Башмак (башмачный патрубок) – толстостенный кусок трубы с внутренним диаметром равным внутреннему диаметру колонны и наружный диаметр равной диаметру муфты колонны, длиной 0,5 – 0,7 метра. Нужен для принятие на себя ударов и предохранения нижней части обсадной колонны от смятии.
Обратный клапан – устанавливается на соединительной муфте башмачного патрубка и колонны. Предназначен для недопущение обратного протекания цементного раствора после окончания цементирования скважины.
Бывают: тарельчатые, полусферические и дроссельные. Дроссельный обратный клапан ЦКОД автоматически заполняется внутренняя часть раствором при этом отпадают необходимость остановок и заполнения внутренней части колонны раствором.
Стоп кольцо – устанавливается выше обратного клапана на длину одной трубы. Представляет собой диск с внутренним диаметром равным примерно половине диаметра колонны, сверху имеет посадочную конусную площадку на которую будет садиться нижняя продавочная пробка, если используется клапан ЦКОД то стоп кольцо можно не устанавливать и роль стоп кольца выполнит верхняя посадочная площадка дросселя.
Центрирующие фонари – применяются для центрирования обсадной колонны внутри скважины и получения равномерного цементного кольца за колонной. Бывают упругие и жесткие. Центрирующий фонарь закрепляется на обсадной колонне около муфт.
Упругий центрирующий фонарь представляет собой два кольца, между которыми закрепляется упругие изогнутые пластины, для универсальности по различным диаметром труб, кольца выполняют шарнирными на подобии петель и после одевания на трубу закрепляется металлическими штырями. Диаметр центрирующих фонарей должен быть не менее на 50 мм больше диаметра скважины. Запрещается устанавливать центрирующие фонари напротив продуктивных пластов, не рекомендуется против каверн нет смысла. Могут быть 20 – 40 штук. Устанавливаются фонари ниже подошвы продуктивного горизонта, выше кровли продуктивного горизонта в местах искривлениях скважин, а также по всей длине в местах определенным планом работ при цементировании скважины.
Жесткие центрирующие фонари – представляют собой муфту по образующей которой приварено несколько пластин. Диаметр таких фонарей на 2 -3 мм меньше диаметра скважины. Используется в основном в горизонтальных участках скважины иногда применяется для направления.
Скрепки – используется для разрушения глинистой корки при спуске обсадной колонны с целью получения хорошего сцепления цементного камня с породой.
Турбулизаторы – для придания турбулентности цементного раствора.
Технология спуска обсадной колонны.
Спуск обсадной колонны как правило должно проводиться в один прием. Допускается спуск колонны двумя секциями если использовать специальные стыковочные устройства для освобождения нижней части колонны от бурильных труб и соединение верхней части обсадной колонны. Это специальное устройство должен обеспечить герметичность при опрессовки колонны.
Работа по спуску колонны должна быть организовано так как чтобы каждый член бригады четко исполнял свои обязанности для этого перед началом спуска колонны все члены бригады должны пройти инструктаж, рабочее место должно быть очищена от грязи и от посторонних предметов. Работами по спуску колонны должен руководить буровой мастер. При организации рабочего место и расстановки рабочей силы, выделяется конкретное лицо ответственное за шаблонирование колонны, внутрь каждой обсадной колонны перед наварачиванием запускается шаблон. Диаметр наружной которого на 3 мм меньше внутреннего диаметра обсадной колонны. Обсадную колонну необходимо спускать с помощью клиньев ПКР за исключением двух случаев: первые 20 труб обсадной колонны спускать на двух элеваторов без ПКР так как вес обсадной колонны не велик и клинья плохо держат. При спуске слишком длинных колонн когда вес колонны большой, клинья сильно захватывают трубу и могут промять колонну.
Резьбовые соединение обсадной колонны должны быть смазаны специальными мастиками для обеспечения герметичности. Для газовых скважин используется особое специальная смазка. При использования обратного клапана внутренняя часть обсадной колонны должна доливаться после спуска 100 – 200 метров труб.
Если при спуске колонны появляются некоторые посадки это значит перед башмаком и направляющей пробкой образовался сальник, из – за шлама и глинистой корки. Необходимо немедленно установить промежуточную промывку.
Контроль за спуском обсадной колонны ведется по записям замеры длины колонны и показания индикатора веса.
В записях замеры обсадных труб указывается количество спущенных труб и их суммарная длина. Наворачивание очередной обсадной трубы сопровождается дополнительными затруднениями в связи отклонение верхней части трубы от вертикали в ветреную погоду. Для этой цели на втором поясе подвешивается передвижная люлька для верхового рабочего. Обсадные трубы можно опускать на сварке для этого применяются специальные сварочные автоматы.
Типы смазок для резьбовых соединений.
1. Смазка резьбовая РУСМА-1. Применяется для герметизации и уплотнения закругленных и упорных резьб на соединениях обсадных, насосно-компрессорных, бурильных и магистральных труб любого диаметра при эксплуатации с высоким давлением. Наличие в смазке антифрикционных добавок обеспечивает снижение износа резьбы и исключение заедания резьбовых соединений, благодаря чему увеличивается кратность свинчивания труб до их отбраковки. Работоспособна при температурах от минус 50 ºC до плюс 200 ºC.
2. Смазка резьбовая «РУСМА-1 API» Применяется для герметизации и уплотнения закругленных и упорных резьб на соединениях обсадных, насосно-компрессорных, бурильных и магистральных труб любого диаметра при эксплуатации с высоким давлением. Работоспособна при температурах от минус 40 ºC до плюс 150 ºC.
3. Смазка резьбовая ингибированная «РУСМА-1и». Применяется для герметизации и уплотнения закругленных и упорных резьб на соединениях обсадных, насосно-компрессорных, бурильных и магистральных труб любого диаметра при эксплуатации с высоким давлением и в агрессивных средах, содержащих диоксид углерода (СО2) и сероводород (Н2S). Работоспособна при температурах от минус 50 ºC до плюс 150 ºC.
4. Смазка резьбовая «РУСМА Р-4». Предназначена для герметизации и свинчивания резьбовых соединений бурильных, обсадных и насосно-компрессорных труб. Смазка может использоваться в резьбовых соединениях труб из нержавеющей стали. В отличие от смазок аналогичного назначения смазка «РУСМА Р-4» не содержит свинцового порошка в качестве наполнителя. Работоспособна при температурах от минус 50 ºC до плюс 200 ºC.
5. Смазка резьбовая «РУСМА Р-4 ZnCu». Предназначена для герметизации и свинчивания резьбовых соединений бурильных, обсадных и насосно-компрессорных труб. В отличие от смазок аналогичного назначения смазка «РУСМА Р-4 ZnCu» не содержит свинцового порошка в качестве наполнителя. Работоспособна при температурах от минус 40 ºC до плюс 150 ºC.
6. Смазка резьбовая ингибированная «РУСМА Р-5». Предназначена для герметизации и защиты от коррозии резьбовых соединений обсадных и насосно-компрессорных труб внутри-скважинного и промыслового оборудования, эксплуатирующегося на газоконденсатных месторождениях, содержащих сероводород (H2S) и диоксид углерода (СО2). Смазка «РУСМА Р-5» не содержит металлических наполнителей. Работоспособна при температурах от минус 50 ºC до плюс 150 ºC.
7. Смазка резьбовая «РУСМА Р-11». Предназначена для герметизации резьбовых соединений, подвергаемых не многократному или однократному свинчиванию. Работоспособна при температурах от минус 20 ºC до плюс 150 ºC
8. Смазка резьбовая РУСМА Р-11 Arctic. Предназначена для герметизации и защиты от коррозии резьбовых соединений обсадных и насосно-компрессорных труб внутри-скважинного и промыслового оборудования, эксплуатирующего на газоконденсатных месторождениях, содержащих сероводород (H2S) и диоксид углерода (СО2). Работоспособна при температурах от минус 50ºC до плюс 150ºC
9. Смазка резьбоуплотнительная РУСМА Р-12. Предназначена для замковых соединений, всех вращающихся соединений с заплечником, насосно-компрессорных труб, ловильных инструментов, а так же для использования на всех резьбовых и фланцевых соединениях, штифтов, болтов и винтов в условиях высоких температур (2500С и выше). Работоспособна при температурах от минус 40 ºC до плюс 200 ºC (кратковременно до 2500С)
10. Смазка резьбовая специальная «РУСМА Р-14». Предназначена для герметизации резьбовых соединений обсадных, насосно-компрессорных, бурильных и магистральных труб любого диаметра, изготовленных из обычных и высокохромистых сталей, и резьбовых соединений труб класса «Премиум», подвергаемых многократному свинчиванию и развинчиванию, и работающих в агрессивных средах и при внутреннем давлении в трубах до 47 МПа Работоспособна при температурах от минус 40ºC до плюс 200ºC.
11. Смазка резьбоуплотнительная «РУСМА Р-15» Предназначена для герметизации и уплотнения закругленных и опорных резьб на соединениях обсадных, насосно-компрессорных, трубопроводных, а также бурильных труб любого диаметра, подвергаемых многократному свинчиванию при эксплуатации с давлением до 10МПа. Работоспособна при температурах от минус 50 ºC до плюс 150ºC
12. Смазка резьбовая «РУСМА Р-16». Предназначена для герметизации и защиты от коррозии резьбовых соединений труб нефтяного сортамента, изготовленных их алюминиевых сплавов, работающих при внутреннем давлении в трубах до 50 МПа в условиях пластовой воды с минерализацией и агрессивных средах, содержащих диоксид углерода (СО2) и сероводород (Н2S). Работоспособна при температурах от минус 40 ºC до плюс 130 ºC.
13. Смазка резьбоуплотнительная «РУСМА Р-17». Смазка предназначена для герметизации и уплотнения закругленных и упорных резьб на соединениях обсадных, насосно-компрессорных, бурильных и магистральных труб любого диаметра при эксплуатации с давлением до 120 МПа. Работоспособна при температурах от минус 50 ºC до плюс 200 ºC.
14. Смазка резьбовая «РУСМА Zn20». Предназначена для герметизации и свинчивания резьбовых соединений бурильных, обсадных, насосно-компрессорных труб. Работоспособна при температурах от минус 45 ºC до плюс 150 ºC.
15. Смазка резьбовая «РУСМА СП». Предназначена для герметизации, уплотнения и защиты от коррозии закругленных и упорных резьб на соединениях обсадных, насосно-компрессорных, бурильных и труб трубопроводов любого диаметра. В отличие от смазок аналогичного назначения смазка «РУСМА СП» не содержит в качестве наполнителя металлических порошков и графита. Работоспособна при температурах от минус 40 ºC до плюс 140°С, применима во влажных и агрессивных средах, благодаря высоким адгезионным и антикоррозионным свойствам.
16. Смазка резьбовая «РУСМА Zn50». Предназначена для герметизации и свинчивания резьбовых соединений обсадных, насосно-компрессорных труб и бурильных труб, в том числе бурильных труб для комплексов со съемными керноприемниками (ССК), а так же для бурового инструмента. В отличие от смазок аналогичного назначения смазка «РУСМА Zn50» не содержит в качестве наполнителей свинцового, медного порошков и аморфного графита. Работоспособна при температурах от минус 40 ºC до плюс 150°С.
17. Смазка резьбовая «РУСМА Р-18». Предназначена для резьбовых соединений замков бурильных труб. Работоспособна при температурах от минус 50°С до плюс 150°С.
18. Смазка резьбовая
РУСМА-3. Предназначена для герметизации, защиты от коррозии резьбовых соединений обсадных нефтяных и газовых труб. Смазка представляет собой эпоксидный компонент с наполнителями. Изготавливается с ингибирующими свойствами в среде H2S и СО2. Работоспособна при температурах от минус 40 ºC до плюс 230 ºC.
Конструкция разъединителя при спуске секций хвостовика.
При секционном спуске промежуточных и эксплуатационных колонн можно применять различные устройства, обеспечивающие требуемую герметичность сочленения секций (рис.1).
Во избежание деформации от собственной массы секций обсадных колонн или хвостовиков после их разгрузки на забой, напряжений кручения при отвороте колонны бурильных труб и создания необходимой устойчивости колонны ее следует подвешивать либо на цементный камень, либо на нижнюю часть предыдущей колонны или воронку предыдущего хвостовика. Для выполнения этих задач используются различные устройства, устанавливаемые в верхней части опускаемой колонны.
В качестве примера рассмотрим устройство для подвески секции на воронке предыдущего хвостовика (рис. 2). При наличии в конструкции скважины хвостовика нижней секции эксплуатационной колонны подвеска осуществляется на его воронке. Для этого используется специальная муфта (см. рис. 1) с дополнительным включением трех клиньев, закрепляемых под углом 120° друг к другу в нижней части специальной муфты. Размер этих клиньев на 10... 12 мм больше диаметра уплотнительной муфты, необходимой для возможного соединения предыдущего хвостовика с верхней его частью.
Подвеска может осуществляться перед цементированием секции и после цементирования. Наличие трех каналов между воронкой хвостовика и нижней частью специальной муфты эксплуатационной колонны позволяет вести промывку скважины в процессе цементирования в подвешенном состоянии нижней секции эксплуатационной колонны.
19. Организация работ при спуске обсадной колонны, включая режим спуска и содержания плана работ по спуску и цементированию обсадных колонн, расстановку рабочих, обязанности каждого рабочего. Охрана труда при спуске обсадных колонн.
Процесс спуска в скважину колонны обсадных труб проводится в строгом соответствии с планом организации работ на крепление ствола скважины (план спуска и цементирования обсадной колонны), утвержденным техническим руководителем буровой организации.
В плане организации работ по креплению ствола скважины (приложение) отражены:
исходные данные;
комплекс подготовительных работ перед спуском в скважину колонны обсадных труб;
метод спуска обсадных колонн и необходимые при этом технические средства;
организация работ при спуске колонны обсадных труб;
лица, ответственные за подготовку и проведение спуска колонны обсадных труб.
Выбор метода и технических средств для спуска колонны обсадных труб регламентирован в зависимости от конкретных геологических и технических условий проводки скважины.
Работы по спуску колонны обсадных труб проводятся под непосредственным руководством лица контроля.
Контроль за работой по спуску колонны обсадных труб, выполняемой членами буровой бригады, осуществляется ответственным лицом контроля буровой организации.
Начальник буровой (буровой мастер) распределяет обязанности членов буровой бригады по видам выполняемых операций в соответствии с инструктивными картами передовых и безопасных приемов работы, проверяет правильность выполнения работ и обеспечивает соблюдение работниками правил безопасности.
Не допускается производить спуск колонны обсадных труб в скважину методами, не рассматриваемыми в настоящих методических рекомендациях.
Климатические условия (температура воздуха, сила ветра), при которых не допускается спуск колонны обсадных труб, устанавливаются руководителями предприятий, согласно технического проекта на проводку скважины и ежедневной сводкой метеостанции.
При выполнении работ по подъему и перемещению грузов с помощью подъемно-транспортного оборудования (грузоподъемных механизмов) необходимо соблюдать Требования к устройству и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов.
Электросварочные работы выполняются в соответствии с требованиями промышленной безопасности.
Охрана труда при спуске обсадных колонн.
Спуск обсадных колонн предусматривается согласно планам, разработанным буровой организацией и утвержденным в установленном порядке. К плану прилагаются исходные данные для расчета обсадных колонн, использованные коэффициенты запаса прочности, результаты расчета обсадных колонн (компоновка колонны) и ее цементирование, анализ цемента, а так же акт готовности скважины и буровой к спуску колонны. Перед подготовкой ствола скважины к спуску колонны должен быть проведен комплекс электрометрических работ и других исследований, необходимых для детального планирования процесса крепления.
Ведение спуска-подъемных операций должно осуществляться с использованием механизмов для свинчивания-развинчивания труб и специальных приспособлений.
Между бурильщиком и верховым рабочим должна быть обеспечена надежная связь, путем установления четкого порядка обмена сигналами между верховым рабочим и бурильщиком.
Крепить и раскреплять резьбовые соединения обсадных труб и других элементов оснастки обсадной колонны вращением ротора запрещается.
При спуске обсадной колонны запрещается включать клиновой захват до полной остановки колонны.
Подводить машинные и автоматические ключи к колонне обсадных труб разрешается только после посадки их на клинья или элеватор.
Скорости спуска-подъемных операций с учетом допустимого колебания гидродинамического давления и продолжительность промежуточных промывок регламентируются проектом. При отклонении реологических свойств бурового раствора от проектных необходимо внести коррективы в регламент по скорости спуска-подъемных операций с учетом допустимых колебаний гидродинамического давления.
При появлении посадок во время спуска обсадной колонны следует произвести промывку и проработку ствола скважины в интервалах посадок.
На устье необходимо устанавливать устройство, предупреждающее падение посторонних предметов в скважину при отсутствии в ней колонны труб и при спуско-подъемных операциях.
Запрещается проводить спуска-подъемные операции при:
Отсутствии или неисправности ограничителя подъема талевого блока, ограничителя допускаемой нагрузки на крюке;
Неисправности спуска-подъемного оборудования и инструмента;
Неполном составе вахты для работ на конкретной установке;
Скорости ветра более 20 м/с;
Буровая бригада ежесменно должна проводить профилактический осмотр подъемного оборудования (лебедки, талевого блока, крюка, крюкоблока, вертлюга, штропов, талевого каната и устройств для его крепления, элеваторов, слайдеров, предохранительных устройств, блокировок и др.) с записью в журнале.
При спуско-подъемных операциях запрещается:
находиться в радиусе (зоне) действия автоматических и машинных ключей, рабочих и страховых канатов;
открывать и закрывать элеватор до полной остановки талевого блока;
пользоваться перевернутым элеватором.
Режимы подъема ненагруженного элеватора, а также снятие с ротора колонны обсадных труб, должны исключать возможность раскачивания талевой системы.
При применении пневмораскрепителя необходимо, чтобы натяжной канат и ключ располагались в одной горизонтальной плоскости. Канат должен надежно крепиться к штоку пневмораскрепителя. Работа пневмораскрепителя без направляющего поворотного ролика запрещается.
Запрещается поднимать или опускать талевый блок при выдвинутых стрелах механизма подачи труб.
Тампонажные материалы, используемые при строительстве скважин, должны иметь соответствующие сертификаты качества. Свойства тампонажных материалов (цементно-бентонитовых смесей) и формируемого из них цементного камня должны соответствовать требованиям стандартов. Порядок хранения и сроки использования тампонажных материалов устанавливаются заводом-изготовителем.