Конструктивно центраторы выполняются неразъемными и разъемными, причем предпочтение отдается последним Обычно центраторы располагаются в средней части обсадной трубы, однако их необходимо устанавливать в подошве и кровле продуктивно-го пласта, а также в номинальном диаметре ствола скважины.
Нельзя устанавливать центраторы в интервалах каверн!
Конструктивные особенности позволяют применять центра-торы ЦЦ-2 и в наклонно направленных скважинах благодаря возможности изменения высоты 01раничителя прогиба пружинных планок.
Наибольшее распространение получили центраторы ЦЦ-1 (рис 159).
Скребки
Скребки используются для разрушения глинистой корки на стен-ках скважины с целью улучшения сцепления тампонажного раствора с породой, особенно при цементировании скважин с расхаживанием.
Скребок корончатый разъемный типа СК состоит из корпуса 2, половинки которого соединяются с помощью штыря 3 Рабочие элементы скребка 1 выполнены из пучков стальной пружинной про волоки и прикреплены к корпусу накладками (рис 15.10). Скребок комплектуется стопорным кольцом с фиксирующимся на трубе спиральным клином
Скребок устанавливается таким образом, чтобы рабочие эле-менты с загнутыми внутрь концами были направлены вверх для обеспечения минимального износа элементов при спуске колонны. При движении обсадной колонны вверх рабочие элементы отгибаются и частично разрушают глинистую корку на стенке скважины Скребки устанавливаются выше и ниже каждого центратора.
Технологическая обвязка цементировочного оборудования
Процесс цементирования скважин осуществляется ком-плексом специального оборудования, которое расстанавлива-ют в соответствии с заранее разработанной схемой. Одна из таких схем расстановки и обвязки оборудования для случая, когда для приготовления цементного раствора требуется 40 -- 60 т сухого тампонажного материала, показана на рис. 8.5, а. Схема расстановки оборудования с использованием осреднительной (для "усреднения" параметров тампонажного раство-ра) емкости приведена на рис. 8.5, б.
Цементировочные агрегаты предназначены, для нагнетания I тампонажного раствора и продавочной жидкости в скважину, а также для подачи затворяющей жидкости в смесительное устройство при приготовлении раствора. Кроме того, они используются для промывки и продавки песчаных пробок, опрессовки труб, колонны, манифольдов, гидравлического перемешивания раствора и т.д.
Цементно-смесительные машины предназначены для при-готовления цементных растворов при цементировании сква-жин, различных тампонирующих смесей; они могут быть ис-пользованы для приготовления из глинопорошков нормаль-ных и утяжеленных буровых растворов.
В соответствии с назначением и характером работы сме-сительные машины монтируются на автомобилях или авто-прицепах.
Основными узлами смесительных машин являются бункер, погрузочно-разгрузочный механизм и смесительное устрой-ство для приготовления растворов.
Для контроля основных параметров тампонажного рас-твора и режимов его нагнетания в скважину применяют станцию контроля цементирования СКЦ-2М (рис.
8.6). В состав станции входят самоходная лаборатория,
смонтированная в кузове автомобиля КАВЗ, в которой расположена вторич-ная и вспомогательная аппаратура, и самоходный блок манифольда 1БМ-700, смонтированный на шасси автомобиля ЗИЛ-131, на котором установлены напорный и раздающий коллекторы, разборочный трубопровод и комплект датчиков.
С помощью приборов станции осуществляются контроль и регистрация следующих основных технологических пара-метров: давления, мгновенного расхода, суммарного объема и плотности закачиваемой жидкости.
Плотность раствора, закачиваемого в скважину, измеряет-ся радиоактивным плотномером ПЖР-2М. Принцип действия плотномера основан на явлении поглощения пучка гамма-излучения при прохождении последним слоя жидкости. Ин-тенсивность поглощения этих лучей меняется в зависимости от плотности жидкости.
Самоходный блок манифольда 1БМ-700 предназначен для соединения напорных трубопроводов агрегатов с устьем скважины, а также для раздачи продавочной жидкости агре-гатам при цементировании.
Напорный коллектор включает в себя клапанную коробку с шестью отводами для подсоединения напорных трубопро-водов агрегатов и трубопровод с условным внутренним диа-метром 100 мм, на котором монтируются датчики СКП. Тру-бопровод заканчивается тройником, к одному из отводов ко-торого подсоединен предохранительный клапан, а к двум другим -- линии, отводимые к арматуре, установленной на устье скважины.
Раздающий коллектор представляет собой трубу с услов-ным внутренним диаметром 100 м, к которому приварены 10 ниппелей. На каждом ниппеле размещен пробковый кран с ввинченным в него уплотнительным конусом для подсоеди-нения разборного трубопровода.
Подсоединение так называемых "вилок", входящих в ком-плект блока манифольда, к напорному или раздающему кол-лектору позволяет увеличить число линий соответственно от 6 до 10 или от 10 до 14.
Для погрузки и выгрузки различных приспособлений и арматуры, которая обычно перевозится на площадке рамы блока манифольда, предусмотрена поворотная стрела грузо-подъемностью 400 кг.
При обслуживании блока манифольда необходимо весьма тщательно соблюдать все правила техники безопасности, по-скольку кроме высокого давления жидкости при цементиро-вании, представляющего опасность, на блоке имеется радио-активный источник.
Заключительные работы и проверка результатов цементирования
Продолжительность затвердения цементных растворов для кон-дукторов устанавливается 16 ч, а для промежуточных и эксплуата-ционных колонн -- 24 ч. Продолжительность затвердения различ-ных цементирующих смесей (бентонитовых, шлаковых и др.) ус-танавливается в зависимости от данных их предварительного ис-пытания с учетом температуры в стволе скважины.
При креплении высокотемпературных скважин в целях пре-дупреждения возникновения значительных дополнительных усилий в период ОЗЦ рекомендуется оставлять колонну подвешенной на талевой системе. В случае увеличения массы на 2...3 деления по индикатору необходимо разгружать колонну до массы, зафикси-рованной после ее спуска. Наблюдение за показаниями индикатора массы (веса) следует производить на протяжении 10... 12 ч после окончания цементирования.
По истечении срока схватывания и затвердения цементного раствора пора в скважину спускают электротермометр для определения фактической высоты подъема цементного раствора в затрубном пространстве. Верхнюю границу цемента определяют по резкому изменению температурной кривой (рис. 10.22). При схватывании и затвердении цементного раствора наибольшее количество тепла выделяется в течение 5... 10 ч после его затвердения, поэтому для получения четкой отбивки высоты подъема цементного раствора необходимо, чтобы электротермометр был спущен в течение 24 ч после окончания цементирования скважины.
Применение метода гамма-каротажа основано на измерении разности плотностей цементного камня и глинистого раствора. Сущность этого ме-тода заключается в измерении рассеянного гам-ма-излучения от источника, помещенного на не-котором расстоянии от индикатора.
В последние годы широко используется акус-тический метод контроля качества цементиро-вания скважин. Он основан на том, что часть обсадной колонны, не закрепленная цементным камнем, при испытании акустическим зондом характеризуется колебаниями значительно боль-ших амплитуд по сравнению с высококачественно зацементированной колонной.
После определения высоты подъема цементно-го раствора и качества цементирования скважины приступают к обвязке устья скважины (рис. 10.23).
Благодаря конструктивным особенностям об-вязок можно:
· подвешивать промежуточные и эксплуатаци-онные колонны на клиньях;
· спрессовывать отдельные элементы обвязки в буровой;
· контролировать давление в межтрубных про-странствах.
После обвязки устья скважины в обсадную колонну спускают желонку или пикообразное долото на бурильных трубах для установления местонахождения цементного раствора внутри обсадных труб. После уточнения местонахожде-ния цементного раствора внутри обсадной ко-лонны в случае необходимости приступают к разбуриванию заливочных пробок, остатков затвер-девшего цементного раствора и деталей низа об-садной колонны. Разбуривание должно вестись пикообразным неармированным долотом диа-метром на 7 мм меньше внутреннего диаметра обсадной колонны, считая по самой толстостен-ной трубе. Обратный клапан может разбуриваться торцевым цилиндрическим фрезером, обеспе-чивающим сохранность колонны от поврежде-ния. Если предполагается разбурить только за-ливочные пробки, упорное кольцо «стоп» и це-ментный стакан до обратного клапана, то мож-но не оборудовать устье скважины противовыбросовой арматурой. Если же будет разбурен и обратный клапан, вскрыт фильтр или башмак зацементированной колонны, то устье необходимо оборудовать соответствующим об-разом.
Перед опрессовкой жидкость в колонне заменяют водой. При проверке герметичности давление опрессовки должно на 20 % пре-вышать максимальное устьевое давление, которое может возник-нуть при эксплуатации данной колонны. Во всех случаях давление опрессовки должно быть не менее указанного ниже:
Колонна считается герметичной, если не наблюдается перели-ва воды или выделения газа, а также, если за 30 мин испытания давление снижается не более чем на 0,5 МПа при опресовке давле-нием более 7 МПа и не более чем на 0,3 МПа при опрессовке давлением менее 7 МПа. Отсчет времени начинается спустя 5 мин после создания давления.
В разведочных скважинах герметичность колонны проверяют сни-жением уровня жидкости, если плотность бурового раствора была менее 1400 кг/м3, или заменой более тяжелого бурового раствора на воду. Колонна считается выдержавшей испытание, если уро-вень жидкости в течение 8 ч поднимается не более чем на 1 м в 146 и 168 мм колоннах и на 0,5 м в 194 и 219 мм колоннах и больше (не считая первоначального повышения уровня за счет стока жид-кости от стенок колонны).
Для испытания обсадных колонн опрессовкой пользуются це-ментировочным агрегатом, а на герметичность путем понижения уровня жидкости -- компрессором или желонкой, опускаемой в скважину на канате. При испытании на герметичность может ока-заться, что колонна негерметична. Одно из первоначальных ме-роприятий по устранению негерметичности -- определение места утечки в колонне. Для этого проводят исследования резистивиметром, который служит для измерения удельного сопротивления жид-кости. После замера электросопротивляемости однородной жид-кости внутри колонны получают диаграмму равного сопротивле-ния, выраженную прямой линией по оси ординат. Вызывая сни-жением уровня в колонне приток воды и вновь замеряя сопротив-ление, получают другую диаграмму, точки отклонения которой от первой диаграммы связаны с местом течи в колонне.
После установления места течи в колонне производят допол-нительное цементирование по способу Н.К.Байбакова, опуская трубы, через которые будет прокачиваться цементный раствор на 1... 2 м ниже места течи.