Спуск обсадной колонны в скважину

17.11.2020

Перед спуском каждую обсадную трубу шаблонируют жестким двойным шаблоном соответствующего размера. Трубы, через которые шаблон не проходит, бракуют, так как они имеют увеличенную овальность, и заменяют новыми из резерва, имеющегося на буровой.

К моменту начала спуска колонны на буровой должен быть подготовлен нижний участок ее, включающий, как правило, башмак с направляющей пробкой и башмачный патрубок.

Башмачный патрубок представляет собой отрезок обсадной трубы, в котором прорезано несколько отверстий для прохода жидкости. Отверстия располагаются по винтовой линии. На обоих концах патрубка нарезана присоединительная резьба.

Башмак 1 — это толстостенное кольцо, навинчиваемое на нижний конец башмачного патрубка (рис. 49). Его применяют, чтобы увеличить прочность нижнего конца обсадной колонны и защитить последний от повреждения при посадке на уступы в стволе скважины.
Спуск обсадной колонны в скважину

Направляющая пробка 2 представляет собой легко разбуриваемую деталь обтекаемой формы с отверстиями для прохода жидкости. Назначение пробки — уменьшить сопротивление движению колонны при спуске в скважину.

На верхний конец башмачного патрубка навинчивают муфту, с которой соединяют первую обсадную трубу. На верхний конец первой трубы навинчивают обратный клапан (рис. 50).

Сверху к клапану крепят вторую трубу. Между второй и третьей трубами устанавливают удлиненную муфту и в ней крепят упорное кольцо (стоп-кольцо), если функции этого кольца не может выполнить обратный клапан. При спуске колонны нижние пять—десять муфт приваривают к трубам прерывистым швом, чтобы исключить возможность отвинчивания их.

Если колонна оборудована обратным клапаном, в нее во избежание смятия обсадных труб перирдически приходится доливать промывочную жидкость. Обычно это делают после спуска каждых 300—400 м труб, а иногда и чаще.

Чтобы исключить необходимость долива колонны, уменьшить величину возникающего гидродинамического давления и ускорить спуск обсадных труб, применяют обратные клапаны дифференциального типа, которые в период спуска создают ограниченное сопротивление поступлению промывочной жидкости из скважины внутрь колонны через дроссель 9 (рис. 51). По окончании спуска в колонну сбрасывают шар 6, который при промывке свободно проходит через отверстие в нажимном кольце 1, продавливается через пакет разрезных шайб 2, резиновую диафрагму 3 и садится на ограничитель 7. После посадки шара на ограничителе поток промывочной жидкости отгибает вниз мембрану 8 и проходит через периферийные окна в ограничителе. В случае же возникновения притока из скважины в колонну шар приподнимается, прижимается к резиновой диафрагме 3 и перекрывает отверстие в кольце 1, закрывая проход для жидкости.

При спуске длинных колонн промывочная жидкость в скважине может оказаться разгазированной. Чтобы удалить из скважины газированный раствор и шлам, приходится делать промежуточные промывки после спуска каждых 500—800 м труб. Промывку ведут в течение одного цикла циркуляции для данной глубины спуска, а при сильном газировании раствора — до полного удаления газа из него.

По окончании спуска всей колонны скважину, как правило, промывают в течение одного — двух циклов. Восстанавливать, циркуляцию во избежание возникновения поглощения всегда следует с малой скоростью, увеличивать подачу насосов целесообразно только после разрушения тиксотропной структуры в промывочной жидкости. Если конструкция обсадной колонны и оборудование устья позволяют, перед восстановлением промывки желательно вращать колонну с небольшой скоростью. Это облегчит разрушение структуры и уменьшит опасность возникновения поглощения.

При докреплении резьбового соединения машинными ключами необходимо контролировать крутящий момент. Для этого механический ключ должен быть оснащен моментомером. При свинчивании с недостаточным моментом не достигаются необходимые прочность и герметичность соединения: если же момент при докреплении чрезмерно велик, можно разорвать муфту или смять конец трубы. В табл. 7 приведены значения крутящих моментов для муфтовых соединений труб с резьбой треугольного профиля, рекомендованные АНИ.

Спуск длинных колонн часто занимает 2—3 сут. За время спуска в нижней части скважины могут возникнуть обвалы, газопроявления. Чтобы сократить время, в течение которого нижняя часть скважины остается без промывки, и ускорить крепление ее, длинные промежуточные колонны нередко спускают в два-три приема. Сначала спускают участок колонны, длина которого, как правило, достаточна для перекрытия всего открытого ствола. Верхний конец его располагают в предыдущей колонне, чтобы облегчить соединение участков. Если длина открытого ствола велика и крепить его приходится в два приема, верхний конец нижнего участка следует размещать против устойчивых пород, на участке ствола с номинальным диаметром.

Необходимость спуска обсадных колонн по частям может быть обусловлена также недостаточной прочностью труб на растяжение или недостаточной грузоподъемностью буровой установки.

Нижние участки обсадных колонн спускают в скважину на бурильных трубах. Для соединения бурильных и обсадных труб применяют специальное сочленение, которое позволяет цементировать нижний участок, промывать верхнюю часть скважины после цементирования и отсоединять бурильные трубы от обсадных после схватывания цементного теста либо по окончании цементирования. На верхний конец спускаемого участка 10 (рис. 52) обсадной колонны навинчивают специальную муфту 5, на нижний конец бурильной колонны — специальный переводник 1. Специальная муфта снабжена левой резьбой и коническим седлом на верхнем конце. Такая же резьба имеется на нижнем конце специального переводника. Внутри специального переводника расположена втулка 3, удерживаемая стопорными шпильками 2. Втулка перекрывает отверстия 4 в теле переводника, через которые промывают скважину по окончании цементирования спущенного участка обсадной колонны. Левая резьба служит для отсоединения бурильных труб от обсадных.

Нижний конец верхнего участка обсадной колонны оборудуют направляющей пробкой и соединительным конусом (рис. 53). Стыковочную поверхность конуса покрывают слоем мягкого металла (свинца). Заканчивают спуск этого участка в скважину очень медленно с промывкой, наблюдая за давлением в стояке. Быстрое увеличение давления свидетельствует о вхождении нижнего конца верхнего участка в специальную муфту нижнего. Верхний участок спускают до соприкосновения конических поверхностей деталей сочленения; затем приподнимают так, чтобы его нижний конец оставался внутри специальной муфты нижнего участка, и цементируют на весу. После цементирования соединительный конус верхнего участка сажают на коническую поверхность специальной муфты нижнего участка и колонну оставляют в покое на период твердения цементного раствора.

Если планируют колонну спускать по частям, каждый участок рассчитывают на растяжение с учетом только его собственного веса и дополнительных сил при расхаживании. Поэтому, если для комплектования колонны использовать трубы одной группы прочности, то общий вес ее при спуске по частям всегда меньше, чем вес такой же колонны, спускаемой за один прием; значит, меньше и стоимость собственно колонны. Для комплектования верхних секций длинной колонны при спуске по частям можно использовать менее прочные трубы, например, группы прочности К вместо труб группы прочности Л, которые могли бы потребоваться при спуске колонны в один прием. Это также способствует уменьшению стоимости собственно обсадной колонны.

Вместе с тем спуску обсадных колонн по частям присущ ряд недостатков.

Во-первых, стыки участков часто оказываются негерметичными. Нарушение герметичности может быть следствием деформации обсадной колонны под влиянием изменения температуры и внутреннего давления, если участок стыковки не зацементирован или зацементирован некачественно.

Во-вторых, хотя стоимость собственно колонны при спуске по частям меньше стоимости колонны, спускаемой за один прием, общая стоимость работ, связанных с креплением, в первом случае может оказаться более высокой вследствие того, что приходится цементировать каждый участок отдельно и затрачивать дополнительное время на ожидание затвердения цементного раствора и вспомогательные работы (например, подготовка к цементированию, опрессовка участков, разбуривание промежуточных цементных стаканов, упорных колец и обратных клапанов и т. п.)

Стоимость работ, связанных с креплением скважины сплошной колонной,

а при спуске по частям

где Cк и Cкс — стоимость собственно колонны обсадных труб; Cб.у — стоимость проката буровой установки за сутки; tкр и tкр' — продолжительность работ по креплению и цементированию скважины; Сц и Cц' — стоимость цементирования; Cв и Cв' — стоимость вспомогательных и заключительных работ.

Спуск по частям экономически оправдан только при условии, если Скр' < Скр.

Спуск хвостовиков. Хвостовик спускают в скважину на колонне бурильных труб, с которой его соединяют при помощи разъединителя (см. рис. 52). Длинные хвостовики после цементирования подвешивают в предыдущей колонне с помощью специальных устройств — подвесок либо на цементном камне. В последнем случае бурильные трубы отвинчивают от хвостовика только после затвердения цементного раствора. Короткие хвостовики иногда ставят на забой и сразу же после цементирования отсоединяют бурильные трубы. Надо иметь в виду, что при этом хвостовик под действием собственного веса может продольно изогнуться.

Если хвостовик спускают в газовую скважину, соединение его с предыдущей колонной следует герметизировать с помощью пакера.

При спуске в скважину любой обсадной колонны в каждом сечении ее должно выполняться условие прочности (6.31). Поэтому до начала спуска колонны бурильщику нужно дать инструкции о максимально допустимом отклонении стрелки индикатора веса. Если в процессе приподнимания колонны стрелка отклоняется до предельного значения, натягивать колонну с большим усилием недопустимо. Целесообразно осторожно провернуть колонну, восстановить промывку, ввести в промывочную жидкость смазочные добавки и таким путем уменьшить сумму дополнительных осевых сил, которые действуют на колонну. He рекомендуется оставлять колонну без движения на сколько-нибудь продолжительное время: это благоприятствует увеличению суммы сил Pс. Разгон и торможение колонны при спуске должны быть плавными во избежание появления больших инерционных Нагрузок и гидравлических ударов.

Если колонна имеет сварные соединения, до спуска сварного шва в скважину он должен охладиться на воздухе до температуры примерно 400°С; при быстром охлаждении в жидкости металл в области сварного шва становится хрупким. Охлаждение шва можно несколько ускорить, используя обдув его воздухом с помощью воздуходувки. Вследствие необходимости охлаждения сварных швов продолжительность спуска таких колонн обычно больше, нежели колонн с резьбовыми соединениями.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна