Цементирование клапанов: Что такое Цементирование обсадной колонны скважины и тампонаж

Цементирование скважин

Инновационная Сервисная Компания

«ПетроИнжиниринг»

Главная

Услуги

Цементирование скважин

Инжиниринг и технологии

В департаменте цементирования скважин работает команда профессионалов с опытом работы на различных проектах. Применяется персональный подход к решению инженерных задач, возникающих в процессе строительства скважины.

Современное программное обеспечение «CEMPRO+» PEGASYS (by VERTEX, Inc.) позволяет моделировать скважинные процессы во время цементирования и свойства цементного камня во времени при эксплуатации скважины. Компания имеет опыт работы на скважинах с термогазовым воздействием, паронагнетательных скважинах и баженах.

Оборудование

Современные комплексы по цементированию скважин отвечают самым последним требованиям Заказчика. В состав цементировочного флота входят машины повышенной проходимости.
В арсенале компании присутствуют различные модификации и вариации состава применяемой техники, в зависимости от требований Заказчика, таких производителей как Halliburton, Jereh, Serva, CAT.

Самое современное одно-двухнасосное оборудование, сконструированное по индивидуальному техническому заданию для нашей Компании. Также в наличии несколько флотов контейнерного исполнения для вертолетного перемещения.

Материалы

Мы используем цементы, химические реагенты российского и иностранного производства для цементирования скважин. В зависимости от потребностей Заказчика используются различные тампонажные цементы, а также специальные цементы (например для зон ММП или для паронагнетательных скважин). Спектр используемых химических реагентов также зависит от конкретной задачи и индивидуальных потребностей. Компания использует собственную линейку химических реагентов Petro и готовые тампонажные системы, которые были разработаны специально для нужд российских недропользователей.

Технологическая оснастка

В структуре департамента цементирования скважин функционирует отдельное подразделение по сопровождению технологической оснастки. Персонал имеет многолетний опыт в отрасли и постоянно совершенствуется, осваивая новые технологии. Подразделение предоставляет услуги по сопровождению технологической оснастки зарубежного и отечественного производства для крепления скважин: подвески хвостовиков, пакеры, муфты ступенчатого цементирования, обратные клапаны, центраторы и многое др.

Лаборатория

В лабораторный комплекс входят 3 региональные и 2 автономные лаборатории, оснащённые современным оборудованием производства Fann, Chandler, OFITE, СTE, Atri. Комплект данного оборудования позволяет проводить как стандартные для отрасли лабораторные исследования, так и расширенные — необходимые для осуществления сложных работ по цементированию.

Лаборатории аккредитованы по стандартам ГОСТ и ISO. Персонал лабораторий регулярно проходит курсы повышения квалификации. Научная и изобретательская деятельность сотрудников лаборатории сосредоточена на максимальном приближении условий лабораторного исследования к фактическим условиям в скважине.

Награды

Цементирование скважин в цифрах

294

Сотрудников

24

Активных флотов

7940

Цементажей выполнено

1067

Спущенных подвесок, пакеров и МСЦ

234 тыс.

Переработанного цемента (тонн)

15

Цементных заводов

3

Лабораторий

9529

Лабораторных тестов

ОБРАТНОЕ ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ В ОТКРЫТОМ МОРЕ

КРИСТАЛ ВРЕДЕН И ЭРИК ЭВАНС,

 WEATHERFORD

 

С помощью кроссовера CrossStream происходит вращение обсадной колонны-хвостовика и возвратно-поступательное движение во время обратной закачки цементного раствора, что повышает качество цементирования скважины. (Источник: Weatherford)

Уникальные и комплексные характеристики глубоководных образований стали мощными стимулами к развитию технологических инноваций, в связи с чем операторы и сервисные компании расширяют свои возможности для удовлетворения потребностей этой чрезвычайно важной области.

Будучи одним из наиболее важных аспектов освоения скважин, цементирование представляет собой особенно сложную задачу в глубоководных условиях с выработанными образованиями, зоной слабой циркуляции или ее отсутствием, узким градиентом порового давления/разрыва. Эти условия влияют на приемлемую эквивалентную плотность циркуляции (ЭПЦ) в скважине, необходимую для успешного цементирования.

Традиционно, цемент закачивают вниз по бурильной трубе, хвостовику или внутреннему диаметру обсадной трубы и проталкивают в кольцевое пространство. В результате высокое давление в сочетании с очень жесткими кольцевыми ограничениями, которые иногда возникают на предыдущем башмаке обсадной колонны, создает высокую ЭПЦ на призабойной зоне пласта, увеличивая риск потерь в процессе закачки цементного раствора.

 

Риск призабойной ЭПЦ или потери циркуляции может быть уменьшен с помощью технологии обратного цементирования, согласно которой цементный раствор циркулирует вниз по кольцевому пространству и обратно вверх по обсадной колонне или хвостовику. Изначально процедура первичного цементирования применялась на континентальных и мелководных скважинах, где отсутствует водоотделяющая колонна, а кольцевое пространство простирается непосредственно на поверхность.

Учитывая эффективность и преимущества ЭПЦ, предлагаемые технологией обратного цементирования, области применения данной методики довольно широка. Компания Weatherford использовала системный подход к применению технологии обратного цементирования в глубоководных бассейнах. Компания разработала систему многофункционального цементирования обсадной колонны-хвостовика, которая использует технологию радиочастотной идентификации (РЧИД), чтобы облегчить путь потока, который перенаправляет цементный раствор в кольцевое пространство под водоотделяющей колонной и блоком превенторов.

Подводная система обратного цементирования CrossStream сконструирована так, чтобы работать над подвеской хвостовика и выборочно закачивать жидкость, когда и куда это необходимо. Поскольку цементный раствор не может закачиваться в кольцевое пространство непосредственно с глубоководной буровой площадки, обычно цементный раствор сначала закачивают в бурильную трубу, а затем перенаправляют в кольцевое пространство над хвостовиком с помощью инструмента в системе CrossStream. Оттуда он направляется к башмаку хвостовика. Обратный поток жидкости идет к обсадной колонне-хвостовику и, проходя через инструмент CrossStream, входит в кольцевое пространство над хвостовиком, прежде чем вернуться на поверхность.

В тех случаях, когда потери имели место глубоко в стволе скважины, подводная система обратного цементирования снижает потенциальные потери цементного раствора в пласте. Система также снижает призабойную ЭПЦ, тем самым снижая риск потери жидкости и необходимость дорогостоящей ликвидации последствий из-за недостаточного покрытия цементом в слабых или выработанных зонах.

Технология радиочастотной идентификации активирует множество функций инструмента. Чип радиочастотной идентификации управляет инструментами системы для выборочного многократного переключения между обычным и обратным протоком циркуляции в рамках одной спуско-подъемной операции. Хвостовик, например,  может быть спущен в скважину, если система CrossStream переведена в режим обычной циркуляции. Перед проведением работ по обратному цементированию чип радиочастотной идентификации (РЧИД-чип) вводится в скважину, чтобы переключить систему CrossStream на режим подводной обратной циркуляции протока.  Кроме того, инструменты можно задействовать для работы в периодическом режиме, используя последовательность импульсов давления.

  Подводная обратная циркуляция протока перенаправляет внутренний диаметр в кольцевое пространство над верхними отверстиями.  (Источник: Weatherford)

Ключевым аспектом системы является ее способность непрерывно вращать и расхаживать хвостовик во время цементирования, повышая в дальнейшем эффективность промывки ствола и целостность затвердевшего цемента. В зависимости от геометрии скважины система также может сократить эксплуатационное время, необходимое для цементирования. Поскольку  обратная закачка цементного раствора прекращается как только цемент заполнил кольцевое пространство и разделительный патрубок, нагнетание объема внутри хвостовика для его вытеснения не требуется.

 

ОБЫЧНЫЕ И ОБРАТНЫЕ ПРОТОЧНЫЕ КАНАЛЫ

Спроектированная в модульной конструкции с целью универсальности, система подводного обратного цементирования включает в себя активированный РЧИД-кроссовер, который необходим для проведения любой операции подводного обратного цементирования, а также два вспомогательных РЧИД-приводных инструмента, которые могут быть использованы в зависимости от требований по выполнению работ. РЧИД-инструмент для циркуляции обеспечивает выборочную, непрерывную циркуляцию в кольцевом пространстве спусковой колонны без протекания жидкости мимо выработанной зоны или вытеснения цементного раствора. РЧИД-створчатый клапан изолирует спусковую колонну при установке расширяющейся подвески хвостовика после закачивания цементного раствора. Помимо РЧИД-компонентов, двунаправленная муфта обсадной трубы с обратным клапаном направляет поток в режим обычной и обратной циркуляции.

 

ОБОСНОВАНИЕ  ПОДХОДА

Для проверки производительности кроссовера и двунаправленной муфты обсадной трубы с обратным клапаном в полевых условиях крупнейший оператор применил подход подводного обратного цементирования  к установке хвостовика в континентальную скважину в Пенсильвании в июле 2015 года. Конструкция обсадной колонны скважины предусматривала наличие колонны-хвостовика в забивной трубе, с геометрией материнской обсадной колонны и колонны-хвостовика, аналогичной конструкции морской скважины-кандидата с точки зрения кольцевого зазора. Такая геометрия позволяла сохранять плотный кольцевой зазор между внутренним диаметром обсадной колонны и внешним диаметром хвостовика, как это предусмотрено в глубоководных скважинах.

Рабочая бригада спустила кроссовер в скважину в положении заднего хода, после чего цементный раствор был закачан в кольцевое пространство для закрепления хвостовика в обратном направлении с вращением. Затем техник по ТО в полевых условиях в начале вытеснения раствора использовал РЧИД-чип, который, по прибытию в скважину, подал сигнал кроссоверу о переходе от обратного к обычному проточному каналу. После чего скважина была закрыта, чтобы можно было контролировать давление в обсадной трубе и насосно-компрессорной трубе. Давления уравнялись через пять минут, свидетельствуя о том, что инструменты работают в плановом режиме. Затем подвеска хвостовика была успешно установлена традиционными методами.

Вместо обычного оборудования для цементирования скважин, которое, как правило, используется для стандартных операций цементирования и обеспечивает поток только в одном направлении, рабочая бригада использовала двунаправленную муфту обсадной трубы с обратным клапаном  в верхней части подвески хвостовика. На основе существующей технологии была разработана двунаправленная муфта обсадной трубы с тремя створчатыми клапанами—двумя направленными книзу клапанами для сдерживания давления после окончания цементирования и направленным вверх клапаном, который способствует циркуляции во время подъема из скважины, не нарушая при этом целостности цементного раствора. Поскольку клапаны обращены в противоположные стороны, муфта с обратным клапаном обеспечивает герметизацию выше и ниже цементного раствора. Стингер крепится к спусковой колонне хвостовика, которая держит клапаны открытыми во время операции цементирования.

После того, как цементный раствор застыл, оператор строит каротажную диаграмму контроля цементирования скважины и ультразвукового каротажа  для оценки покрытия и целостности цементного раствора. Были также использованы охлаждающие маркерные элементы для улучшения обнаружения цементного раствора на основе сниженной толщины цементной оболочки. Результаты каротажа показали, что операция по цементированию была проведена качественно на всем участке  необсаженной скважины. Качество цементного раствора, подтвержденное аппаратурой для контроля цементирования, оправдало подход подводного обратного цементирования.

В рамках процесса развития, система подводной обратной циркуляции CrossStream тестируется поэтапно с целью проверки новой технологии. Масштабное тестирование и наземные испытания были завершены, морские испытания запланированы на будущее. Успешные наземные испытания обеспечили ценными знаниями и явились важным этапом перехода к этой технологии для регулярного использования в открытом море, в том числе при исследовании глубоководных образований, где существует риск обнаружения выработанных или слабых формаций и последующих потерь цементного раствора.

http://www.epmag.com/taking-reverse-cementing-offshore-1449996?utm_content=buffer680b8&utm_medium=social&utm_source=facebook.com&utm_campaign=buffer#p=full

Клапаны для цементирования и инструменты для надувания

Обзор

Наши клапаны для цементирования и инструменты для надувания используются в различных областях, начиная от изоляции зон и заканчивая кампаниями по закупорке и ликвидации скважин. Наши инструменты оптимизированы для обеспечения максимальной операционной эффективности для каждой операции.

Наша гидравлическая цементировочная скользящая муфта (HCSS™) с гидравлическим запорным механизмом используется для ступенчатого цементирования над внешним пакером обсадной колонны (ECP). Простой и надежный клапан можно переключать между открытым и закрытым положениями по мере необходимости и выборочно блокировать в закрытом положении простым приложением внутреннего давления. Его можно использовать в горизонтальных скважинах и с однозаходной системой хвостовика. Разрывные диски позволяют спускать HCSS в скважину в открытом положении без проблем с мусором. Клапан доступен в размере 3 ½ дюйма.

Клапан гидромеханического цементирования HM™ (HMCV) позволяет проводить цементирование кольцевого пространства хвостовика над надутым ВЦН. После надувания всех ВТП в скважине затрубное пространство цементируется через HMCV за одну спускоподъемную операцию. После вытеснения цемента нужной стадии инструмент HM-C™ HIT™ механически закрывает HMCV. В некоторых случаях вместо инструмента HM-C HIT можно использовать инструмент выборочного надувания.

Наш гидромеханический инструмент для горизонтальной накачки HMR™ (HMR™ HIT) предназначен для наклонных или горизонтальных применений, требующих избирательного накачивания ECP с установленными сверху манжетами клапана. Незагрязненный цемент наносится на инструмент для целей надувания, что позволяет выборочно надувать и перемещать ECP между щелевыми хвостовиками, просверленными хвостовиками или производственными фильтрами. Инструмент предотвращает попадание цемента в хвостовик при перемещении между ЭЦН. Инструмент можно спустить на внутренней колонне при первом спуске хвостовика или использовать во втором спуске после установки хвостовика.

Гидромеханический инструмент для горизонтальной накачки HMRC™ (HMRC™ HIT) предназначен для наклонных или горизонтальных применений, требующих выборочной накачки ECP с верхними муфтами клапана и ступенчатого цементирования с использованием цементировочного клапана HM (HMCV). Незагрязненный цемент наносится на инструмент для целей надувания, что позволяет выборочно надувать и перемещать ECP между щелевыми хвостовиками, просверленными хвостовиками или производственными фильтрами. Инструмент предотвращает попадание цемента в хвостовик при перемещении между ЭЦН. Инструмент можно запускать на колонне промывки хвостовика при спуске хвостовика или использовать его во второй спуск после установки хвостовика.

Наш клапан PAC представляет собой клапан для ступенчатого цементирования с гидравлическим приводом. Клапан обеспечивает простой способ открытия и закрытия путем заглушки корпуса или вкладыша в какой-то точке под клапаном. Перепад давления, благоприятствующий внутреннему диаметру хвостовика (ID), срежет открывающуюся муфту вниз и обеспечит сообщение с кольцевым пространством. После закачки цементного раствора запорная пробка смещается и садится в клапан PAC. Под действием давления в обсадной колонне закрывающая муфта смещается вниз, чтобы изолировать порты для цементирования и навсегда заблокировать клапан в закрытом состоянии. Клапан PAC может устанавливаться в любом месте хвостовика или обсадной колонны и совместим со всеми ECP компании Baker Hughes. Его можно использовать в вертикальных, наклонных или горизонтальных скважинах.

Анкерная система WBAnchor™ для необсаженного ствола предотвращает перемещение хвостовика относительно ствола скважины во время изменений температуры или давления в результате добычи, закачки или обработки в течение всего срока эксплуатации скважины. Система WBAnchor может быть расположена на конце лайнера или в любом месте по длине лайнера. Приводимый в действие перепадом давления, якорь состоит из ряда телескопических проушин, которые гидравлически приводятся в контакт с пластом. Длина анкера, рисунок или количество проушин на фут регулируются для оптимизации работы практически в любом типе породы.

 

Проект размещения первичного цементирования — PetroWiki

Большинство первичных цементировочных работ выполняется путем закачки раствора вниз по обсадной колонне и вверх по затрубному пространству; однако в особых ситуациях можно использовать модифицированные методы. Эти методы:

  • Цементирование труб и обсадных труб (метод нормального вытеснения)
  • Поэтапное цементирование (для скважин с критическим градиентом трещины)
  • Внутриколонное цементирование через НКТ (для труб большого диаметра)
  • Цементирование снаружи или в затрубном пространстве через НКТ (для наземных труб или крупных обсадных труб)
  • Цементирование с обратной циркуляцией (для ответственных пластов)
  • Цементирование с отсроченным схватыванием (для критических пород и для улучшения размещения)
  • Многоколонное цементирование (для НКТ малого диаметра)

Состав

  • 1 Цементирование через трубу и обсадную колонну
  • Двухэтапное цементирование
    • 2. 1 Инструменты для ступенчатого цементирования
    • 2.2 Цементирование вытесняющей ступени
    • 2.3 Двухстадийное цементирование
  • 3 Внутриколонное цементирование
  • 4 Цементирование снаружи или в затрубном пространстве
  • 5 Цементирование с обратной циркуляцией
  • 6 Цементирование замедленного схватывания
  • 7 Применение для цементирования замедленного схватывания
  • 8 Недостаток цементирования с отсроченным схватыванием
  • 9 Многоколонное цементирование
  • 10 Цементирование высоконапорных/высокотемпературных скважин
  • 11 Каталожные номера
  • 12 См. также
  • 13 примечательных статей в OnePetro
  • 14 Внешние ссылки

Цементирование через трубу и обсадную колонну

Кондукторы, наземные, защитные и эксплуатационные колонны обычно цементируются одноступенчатым способом, который осуществляется путем прокачки цементного раствора через башмак обсадной колонны с использованием верхней и нижней пробок. Существуют различные типы головок для непрерывного цементирования, а также специальные переходники для вращающейся или возвратно-поступательной обсадной колонны.

Поэтапное цементирование

Поэтапное цементирование используется для обеспечения заполнения и герметизации кольцевого пространства в выбранных интервалах, когда невозможно выполнить ни одно из следующих цементных мероприятий:

  • Непрерывный одноступенчатый
  • Ведущий и хвостовой части
  • Легкие (вспененные, керамические сферы и т. д.)
Инструменты для стадийного цементирования

Инструменты для ступенчатого цементирования или инструменты с дифференциальным клапаном (DV) используются для цементирования нескольких секций за одной обсадной колонной или для цементирования критической протяженности сечение в многоступенчатом. Ступенчатое цементирование может снизить загрязнение бурового раствора и уменьшить вероятность больших потерь фильтрата или разрушения пласта, вызванного высоким гидростатическим давлением, что часто является причиной потери циркуляции.

Ступенчатые инструменты устанавливаются в определенной точке обсадной колонны по мере спуска обсадной колонны в скважину. Первая (или нижняя) цементная ступень закачивается через инструмент до конца обсадной колонны и вверх по затрубному пространству до расчетного объема заполнения (высоты). Когда эта стадия завершена, запорная или байпасная заглушка может быть сброшена или закачана в обсадную трубу для герметизации ступенчатого инструмента. Затем используется свободно падающая заглушка или откачиваемый дротик для гидравлической установки ступенчатого инструмента и открытия боковых портов, что позволяет сместить вторую цементировочную ступень (верхнюю ступень) над инструментом. Запорная пробка используется для закрытия скользящей втулки над боковыми портами в конце второй ступени и служит обратным клапаном, чтобы предотвратить попадание цемента в U-образную трубку выше и обратно через инструмент.

Цементирование ступенчатым вытеснением

Метод цементирования ступенчатым вытеснением используется, когда цемент должен быть размещен во всем кольцевом пространстве от забоя обсадной колонны до или выше ступенчатого инструмента. Метод вытеснения часто используется в глубоких или наклонных скважинах, в которых требуется слишком много времени для того, чтобы свободно падающая пробка достигла инструмента.

Объемы жидкости (буровой раствор, буферная смесь, цемент) должны быть точно рассчитаны и подготовлены в точно измеренных местах и ​​плотностях, чтобы предотвратить чрезмерное или недостаточное смещение первой ступени.

  • Чрезмерное смещение может привести к неправильному открытию инструмента для применения второй (верхней) ступени, что приведет к избыточному давлению или сбою работы.
  • Недостаточное смещение создает зазор (пустоту) в цементной колонне на ступенчатом инструменте, что приводит к плохой изоляции зон.
Двухэтапное цементирование

Двухэтапное цементирование является наиболее широко используемым методом многостадийного цементирования. Однако когда цементный раствор необходимо распределить по длинной колонне, а условия скважины не позволяют проводить циркуляцию в одну или две ступени, можно использовать трехстадийный метод. Используются те же этапы, что и в двухэтапных методах, за исключением того, что имеется дополнительный этап. Очевидно, что чем больше этапов используется в приложении, тем сложнее становится работа. Хотя стадийное цементирование было очень популярно много лет назад, новые технологии пеноцемента и невспененного сверхлегкого цемента успешно снизили потребность в многостадийном цементировании во многих операциях.

Цементирование внутри колонны

При цементировании труб большого диаметра НКТ или бурильные трубы обычно используются в качестве внутренней колонны для размещения цемента. Эта процедура сокращает время цементирования и объем цемента, необходимого для забивки пробки. В этом методе используются модифицированные поплавковые башмаки, направляющие башмаки или перегородки с уплотнительными адаптерами, прикрепленными к трубе малого диаметра. Цементирование через внутреннюю колонну позволяет использовать цементировочные пробки малого диаметра. Если обсадная колонна оснащена обратным клапаном или запорной перегородкой, внутренняя колонна может быть отсоединена и извлечена из обсадной колонны, как только пробка будет установлена, в то время как производится подготовка к более глубокому бурению.

Наружное или кольцевое цементирование

Метод, обычно используемый на кондукторной или наземной обсадной колонне для вывода верхней части цемента на поверхность, заключается в закачивании цемента через насосно-компрессорную трубу или трубу малого диаметра, проложенную между обсадными трубами или между обсадной трубой и скважиной. Этот метод иногда используется для восстановительных работ. Обсадная колонна может быть повреждена, когда газовые пески получают высокое давление от окружающих скважин. В таких случаях цементирование кольцевого пространства между колоннами через соединение с головкой обсадной колонны может восстановить обсадную колонну.

Цементирование с обратной циркуляцией

Техника цементирования с обратной циркуляцией включает закачку раствора в затрубное пространство и вытеснение бурового раствора обратно вверх через обсадную колонну. Поплавковое оборудование, дифференциальное наливное оборудование и устьевой узел должны быть модифицированы. Этот метод используется, когда цементный раствор невозможно закачать в турбулентном потоке без разрушения слабых зон над башмаком обсадной колонны. Обратная циркуляция позволяет использовать более широкий диапазон составов цементного раствора, поэтому более тяжелый или более замедленный цемент может быть помещен в нижнюю часть обсадной колонны, а более легкий или ускоренный цемент может быть помещен в верхнюю часть затрубного пространства. Перед спуском обсадной колонны необходимо провести кавернометрию, чтобы определить необходимый объем цемента и свести к минимуму перелив.

Цементирование с замедленным схватыванием

Цементирование с замедленным схватыванием включает введение цементного раствора с замедленным схватыванием, содержащего добавку, контролирующую фильтрацию, в ствол скважины перед спуском обсадной колонны. Этот метод может помочь получить более однородную цементную оболочку вокруг обсадной колонны, чем это возможно при использовании обычных методов.

  1. Цемент закачивается закачкой вниз по бурильной трубе и вверх по затрубному пространству.
  2. Затем бурильную трубу извлекают из скважины, а обсадную трубу или хвостовик герметизируют на забое и опускают в незатвердевший цементный раствор.
  3. После схватывания цементного раствора скважину можно заканчивать традиционными методами.

Цементирование с отсроченным схватыванием

Этот метод применялся в скважинах с бесколонным заканчиванием путем подачи раствора в одну колонну и опускания нескольких колонн НКТ в незатвердевший цемент. Когда обсадная колонна спускается в цементный раствор, буровой раствор, оставшийся в затрубном пространстве, смешивается с цементным раствором. Хотя это и не идеально, такая разработка предпочтительнее, чем оставление бурового раствора в кольцевом пространстве в виде канала или кармана. Цементный раствор замедленного схватывания допускает длительное возвратно-поступательное движение обсадной колонны, что с большей вероятностью обеспечивает однородность цементного камня.

Недостаток цементирования с замедленным схватыванием

Недостатком цементирования с замедленным схватыванием является увеличение времени контакта вода/нефть (WOC), которое может быть дорогостоящим, если буровая установка остается на месте, пока цемент схватывается и набирает прочность. Если буровую установку можно переместить с места, а установка для капитального ремонта скважины может завершить бурение скважины, стоимость может быть снижена.

Многоколонное цементирование

Многоколонное заканчивание используется, когда одиночное или традиционное заканчивание экономически нецелесообразно. Когда в лунку помещают несколько струн, каждая струна обычно работает независимо, и первой высаживается самая длинная струна. Первая струна устанавливается в вешалку и циркулирует перед запуском второй струны. После того, как вторая струна приземляется в подвеске, она циркулирует, пока спускается третья струна. В районах, где потеря циркуляции является известной проблемой, цемент можно заливать через самую длинную обсадную колонну. После заполнения цементом оставшаяся часть скважины заполняется цементным раствором через более короткую колонну.

Часто используются центраторы, по одному на стык от 100 футов выше до 100 футов ниже продуктивных зон. Другое обсадное оборудование в этих скважинах малого диаметра включает посадочные муфты для цементных грязесъемных пробок, направляющие башмаки с полным открытием и скребки с ограниченным вращением для одиночных заканчиваний. Все поплавковое оборудование, центраторы и скребки должны проходить через узел подвески в головке корпуса.

Другие факторы, учитываемые при расчете цементного раствора, аналогичны факторам, учитываемым при расчете раствора для одной колонны труб. Цемент обычно закачивается одновременно в самые длинные колонны, хотя это не является обязательным. Неработающие колонны могут находиться под давлением от 1000 до 2000 фунтов на квадратный дюйм во время цементирования для защиты от:

  • Утечка
  • Термический изгиб
  • Обрушение

Цементирование скважин с высоким давлением/высокой температурой

Последние технологические достижения позволили разрабатывать резервуары, которые когда-то считались слишком дорогими и рискованными, чтобы быть коммерчески выгодными. Конструкции этих скважин должны выдерживать высокие температуры и давления, а также часто встречающиеся агрессивные газы, такие как H 2 S и CO 2 . Заканчивание, выполняемое в коллекторах высокого давления/высокой температуры (ВД/ВТ), является одним из самых дорогих в отрасли. Высокие затраты на заканчивание делают необходимым успешное цементирование обсадной колонны скважины на первом этапе цементирования и устраняют необходимость в ремонтном цементировании. Пластовые пласты высокого/высокого давления характеризуются глубиной коллектора более 15 000 футов, пластовым давлением более 15 000 фунтов на квадратный дюйм и температурой пластового флюида от 300 до 500°F.

Чтобы обеспечить оптимальную изоляцию зон, следует учитывать не только первичные работы по цементированию, но и долгосрочные последствия различных операций после укладки, которые могут создать нагрузку на затвердевший цемент. При начальном цементировании работа должна быть рассчитана на полное вытеснение бурового раствора и предотвращение миграции газа и потери жидкости. После того, как первоначальные цементные работы будут завершены, воздействие напряжения на протяжении всего срока службы скважины будет определять будущую жизнеспособность цементного камня.

В большинстве скважин наиболее важным компонентом является хвостовик или эксплуатационная колонна. В скважинах высокого/высокого давления колонна кондуктора может подвергаться большей нагрузке, и все секции скважины могут подвергаться изменениям пласта, температуры и давления, превышающим нормальные; следовательно, скважину следует исследовать с точки зрения всей скважины.

Характеристики скважины определяют свойства и характеристики цементного раствора. Тщательный и тщательный анализ этих характеристик необходим для разработки эффективного цементного раствора и обеспечения правильного укладки. Инженеры должны комбинировать отдельные переменные для разработки общего плана цементных работ.

Рекомендации по улучшению результатов цементирования:

  • Кондиционируйте буровой раствор, чтобы разрушить его гелеобразную структуру, тем самым снизив его вязкость и улучшив его подвижность.
  • Используйте движение трубы, чтобы вытеснить карманы загущенного, неподвижного бурового раствора.
  • Используйте механические скребки и очистители для стен, чтобы максимизировать эффективность движения трубы, что может привести к эрозии излишков бурового раствора.
Back to top