Разработка технологии цементирования обсадных колонн по способу обратной циркуляции

• Автор: Черныш, Василий Федорович
• Шифр специальности: 05.15.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 240 c. : ил

ВВЕДЕНИЕ
Глава I. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ И ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОПЫТА ПРИМЕНЕНИЯ ОБРАЗНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ ПРИ ЦЕМЕНТИРОВАНИИ ОБСАДНЫХ КОЛОНН.

1.1. Анализ состояния технологии цементирования обсадных колонн .

1.2. Краткая геологическая характеристика условий цементирования обсадных колонн на примере Красноярского края И

1.3 Некоторые тенденции в развитии технологии це ментирования.

1.4 Сущность способа и практика цементирования способом обратной циркуляции

Выводы.
Глава П. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН СПОСОБОМ ОБРАЗНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ.

2.1. Разработка методики сопоставительных расчетов

2.2. Связь направления циркуляции с гидродинамическим воздействием на скважину

2.3. Учет роли температуры в скважине при выборе способа цементирования

2.4. Условия замещения бурового раствора тампонажным
в нисходящем потоке
2.5. Методы контроля и управления процессом цементиррвания способом обратной циркуляции
Выводы
Глава Ш. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ В НИСХОДЯЩЕМ ПОТОКЕ к.
3.1. Планирование эксперимента по изучению процессов
замещения в нисходящем потоке
3.2. Экспериментальная установка
3.3. Методика проведения эксперимента .
3.4. Реализация эксперимента . .
3.5. Исследование влияния направления потока на сроки
схватывания тампонажного раствора
3.6. Испытания клапанов, предназначенных для цементирования способом обратной циркуляции
Выводы ..
Глава 1У. РАЗРАБОТКА ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ
СПОСОБОМ ОБРАТНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ.
4.1. Разработка методов и средств контроля и управления . .
4.2. Разработка технических средств
4.3. Цементирование на равновесии
4.4. Режим цементирования .
4.5. Область применения способа.
Выводы.
Глава У. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СПОСОБОМ ОБРАТНОЙ
ЦИРКУЛЯЦИИ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Гидродинамическое давление будет различным в зависимости от направления циркуляции вследствие того, что оно, при прочих равных показателях, принимаемых в расчет, зависит от сечения канала, по которому осуществляется поток жидкости. Внутритрубная площадь сечения большинства обсадных колонн значительно превосходит площадь сечения заколонного пространства. Поэтому сумма давлений, взятая относительно забоя при цементировании прямой циркуляцией, больше, чем при обратной. Северный Хасси-Мессауд в Алжире / /. К цементированию методом обратной циркуляции здесь вынуждены были обратиться в связи с тем, что обычная технология в сложных условиях месторождения не давала положительного результата. Одна из трудностей сводилась к следующему: интервал - м является фундаментом триасовых отложений из красных пластинчатых Глин, имеющих весьма пониженную прочность, которые не могут противостоять давлению, создаваемому тяжелым буровым раствором, и поглощают его. Этих трудностей удались избежать, применив обратную циркуляцию. В результате применения обратной циркуляции была достигнута основная цель - снижено избыточное (гидродинамическое) давление на слабые породы на глубине м ( таблица 1. Таблица 1. Расход. Полное давление ! МПа I ! Давление ! Давление в затрубном ! МПа, МПа 1 I • 1 1 ! Величина ! I | 2 3 ! I ! Приведенные данные по цементированию скважин Ж0 , , способом обратной циркуляции и скважины № способом прямой циркуляции говорят в пользу первого способа, так как значительно снижается гидродинамическое давление на призабойную зону и сокращается время цементирования ( схему коммуникаций см, рис. Из опыта цементирования на месторождении Северный Хасси-Мас-сауд следует, что тщательный учет геолого-технологических условий дает положительный эффект при выборе способа цементирования, а разработка вопросов режима цементирования является важнейшим звеном технологии. Планируя применение обратной циркуляции на месторождения с. Хасси-Мессауд, исходили из того, что высокая степень замещения раствора обеспечивается при турбулентном режиме потока независимо от направления циркуляции в затрубном пространстве, и практика цементирования подтвердила это положение. Примером тщательно обоснованных геолого-технологических условий и правильной постановки цели может служить практика применения обратной циркуляции при цементировании на Северном Кавказе и прилегающих к нему районах. С года в опытном порядке, а затем в больших объемах цементирование обсадных колонн способом обратной циркуляции осуществлялось на месторождении ХаянКорт ( Грознефть) /, , 3 /. Цементирование этим способом подвергались главным образом промежуточные колонны диаметром 8, 9, 5, 5 мм. Месторождение характеризовалось сложными геологическими условиями бурения и крепления скважин. Обратная циркуляция применялась с целью избежать создания больших избыточных давлений на пласты. Наиболее надежным способом контроля за движением тампонажного раствора в затрубном пространстве был признан способ активизирования первых порций тампонажного раствора изотопами. Цементирование способом обратной циркуляции применялось и на других плошадях (Серноводской, Североставропольской, Палагна-динской). Герметизация затрубного пространства осуществлялась так, как это показано на поз. Несмотря на положительные результаты, достигнутые на месторождении Хаян-Корт, был сделан вывод о нецелесообразности распространения способа обратной циркуляции на другие районы до отработки отдельных звеньев режима и получения надежного способа контроля за процессом /3/. Удачным выбором объекта для применения обратной циркуляции может служить опыт Армавирского УБР, которое на Николаевской плошади при цементировании эксплуатационных колонн ^ 6 мм ис-пользовало обратную циркуляцию. К этому способу здесь вынуждены были прибегнуть вследствие того, что продуктивные горизонты имеют очень низкое пластовое давление. Главная цель, которая достигалась применением обратной циркуляции, заключалась в ограничении давления столба тампонажного раствора во избежание его поглощения продуктивной_толщей. Эта цель была достигнута при цементировании скважин №№, , . Скважины имели глубину всего -0 м при глубине спуска кондуктора 5*0 м.