Описание подготовительных работ перед проведением геофизических исследований и спуском обсадных колонн

Подготовительные работы перед проведением ГИС проводят в стационарных условиях на базе геофизического предприятия (производителя работ) и непосредственно на скважине.

По прибытию на скважину персонал каротажной партии (отряда) выполняет следующие подготовительные операции:

- проверяет подготовленность бурящейся либо действующей скважины к исследованиям и работам согласно техническим условиям на подготовку для проведения ГИС и подписывает акт о готовности скважины к проведению исследований и работ.

- проверяет правильность задания, указанного в наряд - заказе, и при необходимости уточняет его с представителем недропользователя;

- устанавливает каротажный подъемник в 25-40 м от устья скважины так, чтобы ось лебедки была горизонтальной и перпендикулярной направлению на устье скважины; затормаживает и надежно закрепляет подъемник, подкладывая клинья под его колеса; крепит датчики натяжения и глубины на выносной консоли (в зависимости от конструкции подъемника);

- устанавливает лабораторию в 5-10 м от подъемника таким образом, чтобы из ее окон и двери просматривались подъемник и устье скважины;

- заземляет лабораторию и подъемник с помощью отдельных заземлений (сопротивление заземления лаборатории, подъемника и контура буровой должно быть не более 4 Ом);

 

- подключает станцию к сети переменного тока, действующей на скважине, а при ее отсутствии - к генератору автономной силовой установки, перевозимой подъемником;

- сматывает с барабана лебедки вручную или с помощью привода лебедки, установив задний ход в коробке передач автомобиля, первые витки геофизического кабеля так, чтобы выпущенного конца кабеля хватило для подключения к кабельному наконечнику приборов, уложенных на мостках или на полу буровой;

- заводит кабель в направляющий и подвесной ролики (блок-баланс) и устанавливает последние на свои штатные места;

- крепит направляющий ролик (блок) на специальном узле крепления, который постоянно закреплен на основании буровой на расстоянии не более 2 м от ротора таким образом, чтобы средняя плоскость его ролика визуально проходила через середину барабана лебедки каротажного подъемника;

- устанавливает на направляющем ролике (блоке) датчик глубины, если он не установлен на консоли подъемника.

- вместо направляющего блока по согласованию с недропользователем можно устанавливать «роторный блок», закрепляя его установку массой ведущей трубы («квадрата») или бурильной трубы. На «роторном блоке» устанавливают датчики глубины и магнитных меток. В противном случае датчик магнитных меток устанавливают на столе ротора самостоятельно;

- подвешивает подвесной блок и датчик натяжения, если он не установлен на консоли подъемника, к вертлюгу через штропы и элеватор или непосредственно на крюк через накидное кольцо на высоте не менее 15-20 м от пола буровой установки. Узел крепления подвесного блока должен быть испытан на нагрузку, превышающую номинальное разрывное усилие кабеля в 4 раза;

- подсоединяет к кабельному наконечнику первый скважинный прибор (сборку приборов, шаблон), проверяет его работоспособность на мостках, опускает прибор в скважину. Подъем прибора над столом ротора и спуск в устье скважины производят с помощью каротажного подъемника, легости (якоря), имеющейся на буровой, или другого грузоподъемного механизма. Для захвата прибора применяют штопор, закрепленный на вилке, которую вставляют в пазы кабельного наконечника;

- устанавливает на счетчиках регистратора и панели контроля каротажа в подъемнике нулевые показания глубин с учетом расстояния от точки отсчета глубин (стола ротора буровой установки, планшайбы эксплуатационной скважины) до скважинного прибора.

Спуск обсадных колонн является наиболее ответственной операцией в процессе строительства скважины. В связи с этим предъявляются повышенные требования к качеству подготовки ствола скважины, оборудования и самих спускаемых труб.

Перед спуском обсадной колонны проводят полный комплекс геофизических исследований, по результатам которых устанавливают наличие и места расположения каверн, сужений и нормальных участков скважины.

    Открытый ствол прорабатывается и калибруется в интервалах сужений и неустойчивых породах, а также в зоне продуктивного пласта.

   Прохождение обсадной колонны по стволу зависит от их жесткости, поэтому жесткость КНБК при калибровке должна быть больше жесткости обсадной колонны в 1,8 - 2 раза.

   Для уточнения глубины скважины в процессе последнего спуска бурильной колонны следует произвести ее промер.

     Обсадные трубы, предназначенные для спуска в скважину, за 2- 4 дня до спуска доставляются на буровую. Доставленные на буровую обсадные трубы осматривают для отбраковки негодных.

 При осмотре труб необходимо обращать внимание на кривизну, наличие плен, расслоение металла, деформацию муфт и нарезанных концов. Трубы проверяют на овальность и шаблонируют, затем трубы укладывают на приемном мосту в штабель в порядке последовательно­сти спуска их в скважину,  При этом каждую трубу нумеруют, замеряют стальной рулеткой (длину каждой трубы следует определять от свобод­ного торца муфты или от торца муфтовой части трубы до того места на конце трубы с наружной резьбой, которое соответствует

положению торца муфты при закреплении соединения) и результаты замера записывают мелом на трубе и на листе по форме.

Нарезку труб и муфт тщательно очищают жесткой волосяной щеткой, промывают керосином и проверяют калибром. Запрещается очист­ка резьб металлическими скребками, металлическими щетками, концами расплетенного талевого каната и т. п.

После очистки резьбы муфт и труб на них навинчивают ниппели и предохранительные кольца.

 Вместе с трубами на буровую доставляются башмак и башмачный патрубок колонны, привинченные и приваренные к первой трубе на трубной базе, со свинченной и приваренной к башмаку чугунной направляющей пробкой; обратный клапан,  опрессованный на давление, предусмотренное планом спуска колонны; упорное кольцо, центрирующие фонари (центраторы), скребки и турбулизаторы, а также при необходи­мости заколонные пакера и оборудование верхней части обсадной колонны.

   Перед началом спуска колонны тщательно проверяют состояние вышки и бурового оборудования.

При осмотре вышки все дефекты и нарушения в соединениях отдель­ных узлов, поясов, диагоналей и крепления ног устраняют. Проверяют вертикальность вышки и равномерность натяга угловых оттяжек.

При проверке лебедки и привода обращают внимание на прочность крепления лебедки, редуктора и двигателей к фундаментам, на состояние цепных колес, кулачковых сцеплений, шпонок и тормозов.

В полную готовность приводится насосный блок буровой установки, так как  в процессе спуска, возможно потребуется экстренная промывка спускаемой колонны.

 

          

3.8 Описание процесса спуска эксплуатационной колонны

 

    При спуске в скважину обсадные колонны оснащают всем необходимым оборудованием для обеспечения нормального спуска, качественного цементирования и надежной изоляции продуктивных горизонтов без обводнения и ГНВП.

Спуск обсадных колонн в скважину, как правило, должен осуществляться в один приём (одной сплошной секцией). Допускается спуск колонны двумя секциями с применением стыковочных устройств, опрессованных перед спуском в скважину на давление, обеспечивающее испытание колонн на герметичность.

 Работа по спуску обсадной колонны должна быть организована так, чтобы каждый член буровой бригады чётко выполнял свои обязанности. Во избежание несчастных случаев при спуске обсадной колонны в скважину все члены бригады должны быть тщательно проинструктированы, рабочее место должно быть очищено от посторонних предметов. Работами по спуску колонны должно руководить одно лицо - буровой мастер, ответственный за работу по спуску колонны согласно разработанному техническому плану.

При организации рабочего места и расстановке рабочей силы для спуска обсадной колонны в каждой вахте выделяется лицо, ответственное за проведение повторного шаблонирования каждой трубы, за сохранность шаблона во время спуска колонны и за проверку соблюдения установленного порядка спуска труб. Колонну должны спускать при помощи клиновых захватов или клиньев для обсадных труб, позволяющих докреплять резьбовые соединения в процессе спуска. Можно использовать элеваторы для спуска в скважину обсадных труб, когда вес их недостаточен, а также при спуске тяжёлых колонн, когда предварительно (до спуска колонны) докреплены муфты заводского крепления или используются трубы с муфтами, навинченными на специальных клеевых смазках.

Для обеспечения герметичности резьбовых соединений эксплуатационных колонн в газовых скважинах следует применять в качестве смазки специальные уплотнительные составы. Использовать графитовую смазку или смазку, составленную из цинковых белил и сурика, на газовых скважинах запрещается.

  Для предотвращения расслабления муфтового соединения промежуточной колонны и кондуктора от последующего воздействия на них бурильной колонны первые 5 - 10 труб от башмака после закрепления их машинными ключами приваривают. 

Во избежание смятия колонны при спуске её с обратным клапаном каждую навинченную трубу после снятия её с клиньев или элеваторов спускают с такой скоростью, чтобы стрелка индикатора веса колебалась в пределах пяти делений. В процессе спуска колонну необходимо плавно снимать с ротора и так же плавно спускать в скважину. При возникновении посадок колонны спуск ее следует приостановить и промыть скважину до их устранения. Во избежание прихвата при промывке колонну следует расхаживать.

 

3.9 Описание процесса цементирования эксплуатационной колонны

   

Процесс цементирования заключается в следующем.

  После того как обсадная колонна спущена, скважину подготавливают к це­ментированию, промывая ее после спуска обсадной колонны труб. Для этого на спущенную колонну труб навинчивают цементиро­вочную головку и приступают к промывке. Промывку производят до тех пор, пока буровой раствор не перестанет выносить взве­шенные частицы породы, т. е. плотность бурового раствора, посту­пающего в скважину, и плотность бурового раствора, выходящего из нее, станут одинаковыми. При промывке необходимо фиксиро­вать давления на выкиде насоса.

После того как скважина промыта и вся арматура проверена (все линии от цементировочных агрегатов к цементировочной го­ловке должны быть опрессованы на давление, в 1,5 раза превы­шающее максимальное расчетное давление; давление опрессовки линий от агрегатов должно выдерживаться в течение 3 мин) приступают к приготовлению и закачиванию цементного раствора в скважину.  

 Непосредственно перед началом затворения цементной смеси производят закачивание в колонну буфер­ной жидкости. Смешиваясь с буровым раствором, они разжи­жают его, уменьшают статическое и динамическое напряжение сдвига и вязкость.

  После закачивания буферной жидкости в колонну опускают нижнюю пробку. Затем при помощи цементосмесителей и цементировочных агрегатов приготавливают це­ментный раствор, который агрегатами п перекачивается в скважину. После закачки цементного раствора из цементировоч­ной головки продавливают верхнюю пробку и це­ментный раствор движется между двумя пробками к башмаку ко­лонны.

 Далее приступают к продавке цементного раствора. Буро­вые насосы перекачивают глинистый раствор в тарированные мерники цементировочных агрегатов. При продавке цементного ра­створа ведется счет закачиваемой в колонну продавочной жидкости. Это делается для того, чтобы до прокачки оставшейся 0,5 - 1,0 м³ продавочной жидкости перейти на один агрегат, которым и про­изводится посадка пробок на упорное кольцо. Этот момент характеризуется резким повышением давления на зали­вочной головке, так называемым «ударом». Величина «удара» за­висит от руководителя работ и обычно не превышает 0,5... 1,0 МПа сверх максимального давления, имевшегося перед моментом схож­дения пробок. На этом заканчивается процесс цементирования, и скважина оставляется в покое при закрытых кранах на головке на срок, необходимый для схватывания и твердения цементного раствора.  В проектируемой скважине глубины колонн сравнительно небольшие, поэтому производят цементирование без нижней пробки.

   Цементировочные агрегаты ЦА устанавливаются мерными емкостями к буровой на возможно более близком расстоянии от устья. ЦА должны быть поставлены горизонтально и на расстоянии примерно 1 м друг от друга для свободного прохода между ними. Между двумя ЦА, как правило, устанавливают одну цементосмесительную машину (СМН). От СМН приготовленный цементный раствор подается в приемный бак, из которого откачивается насосом ЦА в скважину.

   После установки ЦА и СМН прокладывают трубы приемной линии, затем прокладывают трубопроводы нагнетательной линии. Приемная линия должна предусматривать возможность приема продавочной жидкости.

Обвязку ЦА с цементировочной головкой осуществляют при помощи гибкого (с шарнирными соединениями) металлического трубопровода. При большом числе ЦА в одну линию их может включаться несколько.

    После сборки нагнетательная линия опрессовывается давлением в 1,5 раза превышающем рабочее.

   Все работы проводятся под руководством инженера по заливке. Затем руководитель работ проводит инструктаж с операторами, распределяет объемы раствора, необходимые для закачки, указывает очередность ввода машин в работу, режим работы, рабочее давление, выделяет ЦА для завершения процесса цементирования и т.д.

   После проведения подготовительных работ и установления готовности машин к работе одним ЦА восстанавливают циркуляцию глинистого раствора в скважине и приступают к затворению цементного раствора, с одновременной подачей его в скважину или в осреднительную емкость, откуда он подается в скважину.

        Все параметры цементного раствора и самого процесса цементирования контролируются при помощи станции контроля цементирования СКЦ.

    Процесс цементирования, все его этапы, качество цементного раствора, отражаются в учетной карточке по тампонажу и контрольном листе. Это обязательные документы при проведении цементирования каждой обсадной колонны.

 Применение цемента без проведения предварительного лабораторного анализа для условий предстоящего цементирования колонны (температура, давление, начало и конец схватывания, загустевание, прочность камня и т. д.) запрещается.

  Расчетная продолжительность цементирования обсадных колонн не должна превышать 75 % от времени начала загустевания тампонажного раствора.