Цементирование хвостовиков

Хвостовики цементируют одноступенчатым способом, причем нижнюю разделительную пробку в отечественной практике, как правило, не применяют. Поскольку диаметры хвостовика и бурильных труб, при помощи которых его спускают в скважину, различны, тампонажный раствор отделяют от продавочной жидкости специальной пробкой. Такая пробка состоит из двух секций (см. рис. 68, в и г). Нижнюю секцию изготовляют под внутренний диаметр хвостовика и подвешивают при помощи тарированных шпилек в разъединителе (см. рис. 52); в центральной части этой секции имеется проходной канал. Верхнюю же секцию изготовляют под внутренний диаметр бурильных труб.

После промывки скважины в бурильные трубы через цементировочную головку закачивают тампонажный раствор в объеме, необходимом для заполнения кольцевого пространства между хвостовиком и стенками скважины и участка хвостовика ниже упорного кольца. Затем освобождают верхнюю секцию пробки и, закачивая поверх нее продавочную жидкость, проталкивают вниз по бурильной колонне. После посадки верхней секции на нижнюю давление в бурильных трубах резко возрастает, шпильки срезаются и обе секции, как единая пробка, движутся вниз до упорного кольца, вытесняя тампонажный раствор в кольцевое пространство скважины.

В определенный момент закачки продавочной жидкости в бурильные трубы сбрасывают шар, который садится на втулку 3 разъединителя (см. рис. 52) и сдвигает ее вниз; при этом открываются отверстия 4 и продавочная жидкость начинает вытекать в заколонное пространство. Промывку продолжают до схватывания тампонажного раствора. Затем бурильную колонну отсоединяют и извлекают из скважины.

Продолжительность падения шара до втулки при турбулентном режиме течения в бурильных трубах можно рассчитать по формуле:

где lм — расстояние от устья до разъединителя; dш — диаметр шара; рш и рпр — плотности шара и продавочной жидкости соответственно; w — скорость течения жидкости в колонне; cw — коэффициент сопротивления при турбулентном режиме

Тогда объем продавочной жидкости, после закачки которого следует сбрасывать шар,

где kcж — коэффициент сжимаемости продавочной жидкости; Lх — длина хвостовика; h0 — расстояние от упорного кольца до башмака хвостовика; dв — внутренний диаметр бурильных труб.

Аналогично цементируют нижние участки обсадных колонн при спуске по частям.