Причины нарушения герметичности обсадных колонн

Вопрос

Ключ буровой штанговый элеваторный КШЭ (рис. 7.6) предназначен для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений насосных штанг.

Ключ состоит из блока вращателя, блока управления и специального штангового элеватора.

Рис. 7.6. Ключ штанговый элеваторный КШЭ:
1 - водило; 2 - откидная вилка; 3 - редуктор; 4 - электродвигатель; 5 - маховик; 6 - винты крепления.

Блок вращателя представляет собой редуктор с прямозубыми колесами. К одному концу быстроходного вала редуктора при помощи полумуфты присоединен электродвигатель, на другом конце при помощи шлицев установлен маховик для получения необходимого крутящего момента на водиле при свинчивании и развинчивании насосных штанг. Водило приварено на большом колесе-шестерне. Откидная вилка выполняет роль второго элеватора и служит для удержания колонны штанг на весу.

Блок управления электродвигателем состоит из электромагнитного пускателя и поста управления, соединенных кабелем со штепсельными разъемами.

В зависимости от размера штанг, с которыми производится работа, в корпус штангового элеватора вставляются соответствующие вкладыши и запорное кольцо, а в откидной вилке устанавливается соответствующая вставка. Перед пуском ключа снимается кожух и устанавливается маховик определенного диаметра, обеспечивающий необходимую величину крутящего момента для данного соединения штанг.

Так, для штанг 16 мм устанавливается маховик диаметром 21 мм, для штанг 19 и 22 мм - диаметром 30 мм, а для штанг 25 мм - оба маховика вместе.

Вопрос

Причины нарушения герметичности обсадных колонн

Основные факторы, определяющие потерю герметичности обсадных колонн, подразделяются на четыре группы.

Геологические. Характеризуется частыми обвалами стенок ствола скважины, выбросом буровой промывочной жидкости, воды, нефти и газа, смятием промежуточных и эксплуатационных колонн, аномально      высокими пластовыми давлениями, наличием высоких пластовых температур, набуханием породы (в том числе в продуктивных пластах),             пробкообразванием, высокой сейсмической активностью.

Технико-экономические. Не соответствующие условиям: конструкция скважины; способ бурения; качество и компоновка применяемых обсадных труб; скорость и способ спуска; технология
цементирования обсадной колонны; продолжительность paботы в обсадной колонне, технология оборудования устья скважин, освоения, эксплуатации; ремонтные работы; искривление ствола скважины.

Физико-механические. Это главным образом прочность, проницаемость, коэффициент линейного расширения и пластичность тампонажного камня: прочность, коррозионная и абразивная стойкость материала труб; коэффициент линейного расширения горных пород; технологические свойства фильтрационной корки.

Субъективные. Зависят преимущественно от организации производства, опыта и квалификации исполнителей. К ним относятся нарушение организации процесса спуска обсадной колонны, подача на буровую некачественных труб, неточный расчет обсадной колонны, несвоевременный долив промывочной жидкости при спуске колонны.

Имеется несколько видов классификаций повреждений обсадных колонн и их причин. Одна из них предложена А.А. Федоровым на основании анализа промысловых данных и изучения материалов других работ.

К типичным (часто встречающимся) видам нарушения герметичности обсадных колонн в скважинах относятся: раковины коррозионного и эрозионного износа (отверстия); продольные, поперечные, полые порывы, порезы (трещины); некачественная геометрия и недовинчивание резьбовых соединений; перфорация труб и пр.

Число и номенклатура нарушений обсадных колонн уменьшаются: при строгом соблюдении технологического процесса бурения скважин; применении обсадных труб с антикоррозионным и термостойким      покрытием; использовании предохранительных колец, центраторов на бурильных и насосно-компрессорных трубах; применении защитных оболочек для долот при спуске их в забой и др.

Вопрос