Cтраница 3
Первый этап цементирования аналогичен одноступенчатому способу, но верхний уровень цемента в кольцевом пространстве доводится до муфты МСЦ. Когда открывающая пробка-бомба садится, давление нагнетания повышают на 80 - 100 кПа выше давления циркуляции для срезания удерживающих шпилек, что позволяет нижней втулке сместиться вниз. При движении втулки открываются отверстия, тем самым устанавливается сообщение между внутренним и кольцевым пространствами обсадной колонны. Затем скважину промывают для подготовки ее к началу второго этапа. Во время промывки цементный раствор первого этапа начинает схватываться и набирать прочность. [31]
Теоретические и экспериментальные данные, которые можно найти в специальной литературе, весьма противоречивы. Мирзаджанзаде, Сеид-Рза [25] сообщают, что вращение бурильной колонны приводило, как правило, к повышению давления циркуляции. Шищенко [27], Хасаев и Гасанов JJ35 ] отмечают, что понижение или повышение давления обусловливается режимом течения. Гасанов, Мовсумов, Мамедов [5], предполагавшие существование винтового течения бурового раствора в кольцевом пространстве и в трубах, теоретически доказали, что давление циркуляции может повышаться, понижаться или оставаться неизменным. Вначале, с увеличением частоты вращения, давление растет, достигает максимума, а затем падает до начального значения, после чего достигает минимума; этот процесс повторяется несколько раз. Частоты вращения, при которых достигаются максимальные и минимальные давления, зависят от характеристик и расхода бурового раствора, а также от конструкции скважины. [32]
Блокирующее положение запорного органа следует использовать только для выявления осложнения; оно не должно применяться во время бурения. На подводных сборках блокирующее положение вообще не должно использоваться, так как давление столба воды в сочетании с давлением циркуляции в райзере может вызвать смещение плашек, повредить тем самым превенторы и, возможно, колонную головку. Блокирующее устройство широко применяется на наземных сборках, так как4 оно предотвращает потери жидкости из-за утечек, которые должны быть ликвидированы при монтаже сборки. Когда механизм остается в рабочем положении, насосы подзарядки будут работать, включаясь и выключаясь, если есть утечка, даже когда превенторы не работают. Утечка должна быть найдена и устранена. Таким образом постоянно производится испытание всей системы. [33]
По мере нагнетания утяжеленного бурового раствора давление в бурильных трубах снижают, чтобы компенсировать увеличение плотности бурового раствора. Снижение давления циркуляции производится в соответствии с объемом закачанного бурового раствора, так что конечное давление циркуляции будет иметь место, когда утяжеленный буровой раствор достигнет долота. В дальнейшем это давление циркуляции поддерживается до тех пор, пока утяжеленный буровой раствор не появится на выходе из скважины. [34]
Таким образом, становится очевидным, что, применяя промывочную жидкость на нефтяной основе вместо бурового раствора на водяной основе, можно получить для данной комбинации скоростей циркуляции в стволе скважины и диаметра бурильных труб область с повышением давления на насосах вдвое против обычного. Нам кажется, что это обстоятельство является важным ограничивающим фактором в применении промывочных жидкостей на нефтяной основе, особенно, если принять во внимание, что растворы последнего типа применяются, в основном при бурении глубоких скважин. Известно, что давления циркуляции жидкости в глубоких скважинах и так высоки, преимущественно при использовании утяжеленных растворов. [35]
Первый цикл выполняют с использованием исходного бурового раствора. Давление в бурильных трубах поддерживают постоянным за счет непрерывного регулирования положения штуцера. Исходное давление на стояке будет равно сумме СДБТ и давления циркуляции при пониженной подаче насоса. Таким образом, во время первого цикла циркуляции давление в обсадной колонне непрерывно изменяется, при этом необходимо удалить из колонны пластовый флюид. По завершении первого цикла циркуляции СДК должно быть равно СДБТ, так как оба колена U-образной трубы заполнены одним буровым раствором. [36]
При вымыве большого объема пластовых флюидов давление, по-видимому, может приближаться к предельному для оборудования. В этом случае требуемая плотность бурового раствора определяется при первоначальном закрытии скважины. При выбранном для глушения расходе необходимо продолжать закачку бурового раствора Снижение давления на дросселе приводит к уменьшению давления циркуляции в бурильных трубах и забойного давления и неизбежно вызывает приток пластовых флюидов. Поэтому давление на дросселе нельзя уменьшать ниже предельно допустимого значения, кроме того, необходимо контролировать давление в бурильных трубах. Это условие обычно требуется соблюдать, когда первоначально поступивший пластовый флюид находится близко к поверхности. [37]
За счет подвода теплоты в какой-то точке по высоте подъемной трубы происходит закипание воды, в этом случае пароводяная смесь находится выше ее. За счет разности удельных масс воды и пароводяной смеси в опускной и подъемной трубах возникает движение воды вниз, а пароводяной смеси - вверх и устанавливается естественная циркуляция. Создаваемое при этом движущее давление затрачивается на преодоление сопротивлений в системе. Движущее давление циркуляции возникает за счет разности масс столбов воды и пароводяной смеси. [38]
Во время проявления пла-стовый флюид, состоящий из соленой воды, нефти или газа, попадая в ствол скважины, смешивается с буровым раствором. Это приводит к образованию новой жидкости с пониженной вязкостью и плотностью, что в свою очередь ведет к уменьшению потерь давления в затрубном пространстве. Снижение давления циркуляции наиболее заметно при попадании газа в ствол скважины, так как плотность газа намного меньше плотности бурового раствора. [39]
Если начальное давление насоса оценивается первым и вторым методами и между ними существует значительная разница, то лучше использовать первый метод. Если первый метод дает более высокое значение давления, чем второй, значит, произошла частичная закупорка долота или колонны бурильных труб. Если первый метод дает заниженное значение давления, а колонна спущена до забоя, то не исключено, что произошел промыв бурильных труб, имеет место частичная потеря циркуляции или уменьшился КПД насоса. Если есть сомнение в том, что давление циркуляции выбрано верно, то закачка должна быть остановлена и создана циркуляция в новом режиме. [40]
Теоретические и экспериментальные данные, которые можно найти в специальной литературе, весьма противоречивы. Мирзаджанзаде, Сеид-Рза [25] сообщают, что вращение бурильной колонны приводило, как правило, к повышению давления циркуляции. Шищенко [27], Хасаев и Гасанов JJ35 ] отмечают, что понижение или повышение давления обусловливается режимом течения. Гасанов, Мовсумов, Мамедов [5], предполагавшие существование винтового течения бурового раствора в кольцевом пространстве и в трубах, теоретически доказали, что давление циркуляции может повышаться, понижаться или оставаться неизменным. Вначале, с увеличением частоты вращения, давление растет, достигает максимума, а затем падает до начального значения, после чего достигает минимума; этот процесс повторяется несколько раз. Частоты вращения, при которых достигаются максимальные и минимальные давления, зависят от характеристик и расхода бурового раствора, а также от конструкции скважины. [41]
При двухступенчатом цементировании ( рис. 11.9) муфта МСЦ включается в состав обсадной колонны. Обсадную колонну спускают до забоя скважины. Скважину промывают, причем объем промывки в два раза больше объема скважины. Это делается главным образом для проверки работы обратного клапана и башмака с обратным клапаном, чтобы убедиться в отсутствии в них посторонних предметов. Промывка также позволяет определить давление циркуляции. [42]
Предварительно зарегистрированная информация в форме для начального закрытия скважины должна соответствовать текущему моменту. Бурильщик должен записывать потери давления на трение при расходе, который предполагается поддерживать во время глушения, для каждого насоса по меньшей мере каждую вахту, после проводки 150 м ствола при изменении плотности бурового раствора. Эта информация используется для расчета начального давления циркуляции. При бурении с плавучих установок должны быть записаны данные о давлении при трех пониженных подачах насоса. Необходимо также знать о падении давления на дросселе или в линии глушения при этих трех подачах, чтобы правильно рассчитать давление циркуляции. В зависимости от условий после бурения каждых 30 - Л50 м необходимо вновь оценивать вместимость колонны бурильных труб. [43]
Нам кажется, что в заслушанном докладе имеются дна очень важных тезиса, которые затрагивают в целом проблему буровых растворов. Мы делаем свои замечания по вискозиметрии глинистых растворов с учетом также и предыдущего доклада Фитцнатрика. Я хотел бы задать Куку вопрос о том, насколько ценно, по его мнению, суждение инженера по глинистым растворам при расчете крепления скважины и выбора диаметра обсадной колонны для спуска в сква-жину. Дело в том, что в докладе акцентируются гидравлические закономерности при рассмотрении эффекта волнового колебания давлений и давлений циркуляции раствора. [44]