В.М. Мильштейн Д.Ф Новохатский Приготовление тампонажных растворов методом рециркуляции

Опыт

 

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ МЕТОДОМ РЕЦИРКУЛЯЦИИ БЕЗ УЧАСТИЯ СМЕСИТЕЛЬНО-ОСРЕДНИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

 

В.М. Мильштейн, старший научный сотрудник, Д.Ф. Новохатский, д.т.н., проф., главный научный сотрудник, ОАО НПО «Бурение»

 

В промысловой практике зачастую возникают условия, когда необходимо готовить тампонажный раствор для цементирования продуктивных и других интервалов в скважинах при ограниченном составе цементировочного оборудования и отсутствии смесительно-осреднительной установки. Сложность выполнения цементировочного процесса в таких случаях заключается в необходимости частого переключения манифольдов, с изменением характера выполняемой каждым агрегатом технологической операции.

Примером может служить процесс приготовления тампонажных растворов при предполагаемом цементировании эксплуатационной колонны на скважине №207 Тямпенская (Правдинской геологоразведочной экспедиции) глубиной 3000 м с забойной температурой 95оС.

По условиям цементирования требуется приготовление двух видов тампонажного раствора:

·       облегченного с использованием микросфер, плотностью 1,28 г/см3 в объеме 28,5 м3;

·       портландцементного с расширяющимися свойствами при твердении, плотностью 1,96 г/см3 в объеме 10 м3.

Состав и обвязка тампонажной техники показаны на схеме (рис.).

Тип цементировочных агрегатов и их рабочая характеристика соответствуют традиционному ЦА-320. Наибольшая подача агрегата — 18 дм3/с, вместимость мерного бака — 6 м3. Подача водоподающего насоса не менее 10 дм3/с при давлении 1,5 МПа.

Для выполнения технологических требований, обеспечивающих необходимые свойства растворов, должен быть выбран специальный режим затворения цементов:

·       облегченный тампонажный раствор при водоцементном отношении 0,75 готовят гидровакуумным смесителем, оснащенным штуцером, диаметр отверстия которого 16 мм при давлении жидкости затворения на входе штуцера 1,5 МПа;

·       портландцементный раствор при водоцементном отношении 0,35 — 0,40 готовят методом рециркуляции гидровакуумным смесителем, с диаметром отверстия в штуцере 10 — 11 мм, при давлении жидкости затворения 4,0 — 5,0 МПа.

Учитывая рециркуляционный способ приготовления этого раствора, необходимо применение износостойкого к абразивной среде штуцера. При организации процесса цементирования необходимо заготовить расчетный объем воды для затворения цемента с 10%-ным запасом и обеспечить бесперебойную подачу ее в агрегаты. Подключение агрегатов 1 и 2 (рис.) к нагнетательному трубопроводу 4 должно быть с учетом возможности переключения их напорных манифольдов на рециркуляцию, для этого на соответствующих отводах трубопровода предусмотреть заглушки.

Воду для получения облегченного раствора подают в мерный бак агрегата 3. Для жидкости затворения портландцементного раствора — в мерные баки агрегатов 1 и 2 в объеме, соответствующем объему нарабатываемого раствора. Жидкость затворения готовят при циркуляции в системе: мерный бак — насос — мерный бак, с одновременным вводом в жидкость химреагентов, предусмотренных рецептурой.

 


 


В приготовлении и нагнетании в скважину облегченного тампонажного раствора участвуют агрегаты 2 и 3, а также цементосмесительные установки 5 и 6, загруженные облегченной тампонажной смесью при этом работа этих установок выполняется последовательно. Подачу жидкости затворения в смесители обеспечивает водоподающий блок агрегата 3, а откачивают приготавливаемый раствор агрегатами 2 и 3. Во время приготовления и нагнетания в скважину облегченного тампонажного раствора агрегатом 1 и смесительной установкой 7 нарабатывают порцию портландцементного раствора. Для этого необходимо оборудовать выкидную трубу смесителя установки 7 дополнительным растворопроводом, способным подавать приготавливаемый раствор в мерные баки агрегатов. Нагнетательный манифольд агрегата 1 подключают к смесителю, установив заглушку на отводе напорного трубопровода, что производят до начала цементирования. Открывают заслонки на мерном баке и создают циркуляцию в системе мерный бак — насос — смеситель — мерный бак. При выходе на заданный режим затворения начинают подачу цемента из бункера в смеситель. Контроль за нарастающей плотностью осуществляют ареометром путем отбора образцов раствора.

После достижения плотности до значения 1,96 г/см3 подачу цемента в смеситель прекращают и продолжают процесс циркуляции раствора с целью повышения его качества, проводя при этом дополнительно 1,0 — 1,5 цикла циркуляции. Время этой операции должно быть не больше требующегося на приготовление облегченного раствора.

После откачки облегченного раствора в скважину производят переключение напорных манифольдов агрегатов 1 и 2, при этом, манифольд агрегата 1 подключают к нагнетательному трубопроводу 4, удалив заглушку и установив ее на отвод агрегата 2, напорный манифольд которого подключают к смесителю 7 (вместо напорного манифольда агрегата 1). Приготовленный агрегатом 1 раствор откачивают в скважину и в это же время начинают наработку портландцементного раствора в мерном баке агрегата 2 описанным выше способом. Время его приготовления совмещают со временем откачки раствора агрегатом 1, затем делают остановку на 1 — 1,5 мин. с целью подключения напорного манифольда агрегата 2 к нагнетательному трубопроводу 4 и закачивают в скважину последнюю порцию раствора.

После этого освобождают цементировочную пробку в головке и пускают ее в колонну; промывают нагнетательный трубопровод от остатков тампонажного раствора и приступают к нагнетанию продавочной жидкости до получения момента «стоп».

Общее время приготовления и нагнетания в скважину растворов при нормально организованном процессе в этих условиях должно составлять не более 60 мин. Время на пуск пробки и нагнетания продавочной жидкости примерно 40 — 45 мин. Общий процесс цементирования при этом не превышает времени начала загустевания тампонажных растворов в скважине.

Для успешного проведения описанного процесса необходимы высококвалифицированные исполнители, прошедшие инструктаж по распределению четких обязанностей каждого. Руководство процессом должно осуществляться ответственным исполнителем высокой квалификации.

 



Авторизация


регистрация

Размещение видеороликов

События

18.05.2018
ИТОГИ международной выставки НЕФТЕГАЗ-2018 Подробнее »

15.05.2018
Всероссийская лётно-практическая выставка-конференция “Беспилотные авиационные технологии в топливно-энергетическом комплексе России” Подробнее »

15.05.2018
Практика организации эффективной системы закупочной деятельности и современной инфраструктуры снабжения в организациях нефтегазовой отрасли Подробнее »

26.04.2018
Компания GEOSPLIT работает над выходом на международный рынок Подробнее »

26.04.2018
В Москве состоится встреча руководителей служб капитального строительства
нефтегазовых компаний Подробнее »

Другие
новости »

Конференции, выставки

Другие
конференции
и выставки »

Rambler's Top100

admin@burneft.ru