66. Обоснование и выбор места установки элементов оснастки обсадных колонн.
Обратные клапаны монтируют в башмаке колонны, или на 8-10 м выше него. Общее количество центраторов должно быть откорректировано перед спуском обсадной колонны по результатам геофизических работ. Устанавливаются центраторы по всему стволу скважины. Против проницаемых продуктивных горизонтов в интервале перфорации число центраторов в колонне следует увеличить для повышения монолитности цементного камня за колонной. Расстояние между центраторами колеблется от 10 до 20 метров. Не желательно устанавливать их в зоны кавернозных участков ствола. Скребки рекомендуется устанавливать рядом с центраторами выше и ниже каждого из них. В интервале перфорации обсадной колонны целесообразно устанавливать скребки на трубах через каждых о.5 м, для образования упрочненного цементного камня и создания условий, препятствующих растрескиванию цементного камня при перфорации. Турбулизаторы рекомендуется устанавливать против зон уширений ствола скважины на расстоянии 3 м друг от друга. В стволе скважины МСЦ рекомендуется ставить в интервалах устойчивых непроницаемых пород и на участках, где отсутствуют уширения, каверны и желобообразования. Согласно геофизических исследований определяют интервал залегания нефти и интервал воды, и если перемычка между ними небольшая, во избежания перетока воды в нефть, в интервале перемычки устанавливают пакер ПГМД.
67. Прямое одноступенчатое цементирование (схема, технология, контроль процесса, достоинства и недостатки).
Цементировочная головка предназначена для закачки цементного раствора через 2 или 4 боковых отвода и продавки цем. раствора.
В цементировочной головке с помощью специальных винтов удерживается цементировочная пробка. Низ обсадной колонны оборудуется направляющим башмаком для облегчения спуска колонны. Направляющий башмак представляет собой стальной, чугунный или бетонный патрубок с отверстием для выхода цементного раствора. Для предотвращения обратного перетока раствора, в колонну устанавливается обратный клапан, выше которого устанавливается стоп-кольцо, на которое садится цементировочная пробка и на поверхность поступает сигнал об окончании цементирования. К наружней оснастке колонны относятся: центрирующие фонари, скребки для удаления глинистой корки со стенок скважины, турбулизаторы для повышения качества вытеснения глинистого раствора цементным.
После спуска колонны и промывки скважины в течение нескольких циклов, через отводы 3 закачивается расчетное количество цементного раствора. Затем отворачиванием винтов освобождается цементировочная пробка и через отвод 4 начинается продавка цементного раствора в затрубное пространство. После того, как пробка сдвинулась ниже отводов 3, продавочная жидкость закачивается и через другие отводы. ПО мере движения цементировочной пробки вниз, давление на цементировочной головке возрастает и в момент посадки пробки на стоп-кольцо возникает гидроудар и давление резко возрастает. Это давление – давление-стоп. После этого скважину оставляют на ОЗЦ, при этом давление в колонне может снижаться до нуля или же, если обратный клапан не герметичен, - колонну оставляют под давлением.
Для снижения зоны смешения промывочной жидкости и цементного раствора целесообразно использовать 2 цементировочные пробки, первая из которых движется перед цементным раствором. Она имеет диафрагму, которая разрывается при дохождении до стоп-кольца.
Вторая пробка идет за цементным раствором и разделяет цементный раствор и продавочную жидкость. При закачке цементного раствора, давление на цементировочной головке будет снижаться за счет того, что цементный раствор, имея большую плотность, чем промывочная жидкость, будет опускаться под собственным весом. Это может привести к возникновению вакуума внутри колонны. Для исключения данного явления целесообразно на устье поддерживать противодавление.
Плюсы этого метода: распространенность, сравнительная простота, наличие большого опыта, контроль процесса по давлению и объему закаченной жидкости.
Минусы: Большая зона смешения цементного раствора и промывочной жидкости; сложность регулирования сроков схватывания цементного раствора из-за длительности процесса, из-за высоких температур на забое скважины, а также высокие гидродинамические давления на пласт.
Рисунок 14.29 – Схема прямого одноступенчатого цементирования
1 – цементировочная головка; 2 – нижняя пробка; 3 – центратор; 4 – обсадная колонна; 5 – обратный клапан; 6 – башмак колонны; 7 – верхняя пробка; 8 – цементный раствор.