Необходим ли лабораторный анализ цемента для условий предстоящего цементирования колонны

Обновлено: 25.01.2025

Цементирование обсадной колонны скважины и тампонаж

Цементирование обсадной колонны - одна из самых ответственных операций, от успешности которой зависит долговечность и дальнейшая нормальная эксплуатация скважины.
Цементирование - закрепление обсадной колонны на стенке ствола скважины и отсечение избыточных флюидов от попадания в ствол скважины посредством нагнетания цементного раствора по обсадной трубе и вверх по кольцевому зазору.
Это процесс закачивания тампонажного раствора в пространство между обсадной колонной и стенкой скважины.
Способ цементирования выбирают в зависимости от вида колонны, спущенной в пробуренный ствол (сплошной или хвостовика).

Рис 1. Схема этапов выполнения 1- циклового цементирования обсадной колонны:I - начало подачи цементного раствора в скважину, II - подача закачанной порции цементного раствора по обсадной колонне, III - начало продавки в затрубное пространство, IV - окончание продавки;
1 - манометр, 2 - цементировочная головка, 3 - верхняя пробка, 4 - нижняя пробка, 5 - цементируемая обсадная колонна, 6 - стенки скважины, 7 - стоп-кольцо, 8 - продавочная жидкость, 9 - буровой раствор, 10 - цементный раствор.

колонну обсадных труб периодически расхаживают,
непрерывно промывают скважину для предотвращения прихвата колонны, ее устанавливают на 1-2 м выше забоя, оборудуют цементировочной головкой,
закачивают расчетный объем цементного раствора.

Многоступенчатое цементирование
Многоступенчатое цементирование - цементирование нескольких горизонтов (интервалов) пласта за обсадной колонной скважины с использованием соединений с отверстиями.
При этом, обсадная колонна на разных уровнях оснащена дополнительными приспособлениями (заливочными муфтами), позволяющими подавать тампонажный раствор в затрубное пространство поинтервально на разной глубине.

Распространено 2-ступенчатое цементирование - раздельное последовательное цементирование 2 х интервалов в стволе скважины (нижнего и верхнего).

позволяет снизить гидростатическое давление на пласт при высоких уровнях подъема цемента,
существенно увеличить высоту подъема цементного раствора в затрубном пространстве без значительного роста давления нагнетания;
уменьшить загрязнение цементного раствора от смешения его с промывочной жидкостью в затрубном пространстве;
избежать воздействия высоких температур на свойства цементного раствора, используемого в верхнем интервале, что позволяет эффективнее подбирать цементный раствор по условиям цементируемого интервала.

Рис. 2 Заливочная муфта для ступенчатого цементирования:
а - при цементировании первой ступени, б - при цементировании второй ступени;
1 - корпус, 2 - верхнее седло, 3 - верхняя втулка, 4 - заливочные отверстия, 5 - нижнее седло, 6 - нижняя втулка

Для проведения 2-ступенчатого цементирования в обсадной, колонне на уровне, соответствующем низу верхнего интервала, устанавливают специальную заливочную муфту (рис. 2).

Подготовку скважины аналогична 1- ступенчатому цементированию.
После промывки скважины и установки на колонну цементировочной головки приступают к закачке 1 й порции цементного раствора, соответствующей цементируемому объему 1 й ступени. Закачав нужный объем цементного раствора, в колонну вводят верхнюю пробку 1 й ступени, которая проходит через заливочную муфту (рис. 2, а).
Продавочной жидкостью вытесняют раствор в затрубное пространство.

После закачки объема продавочной жидкости, равного внутреннему объему обсадной колонны в интервале между заливочной муфтой и упорным кольцом, освобождают находящуюся в цементировочной головке нижнюю пробку 2 й ступени.
По достижении заливочной муфты, пробка садится во втулку, резко понижая давление нагнетания, но под давлением смещает ее вниз, открывая сквозные отверстия в муфте (рис. 2, б). .

При использовании способа непрерывного цементирования, тампонажный раствор для цементирования второй ступени закачивают тотчас за нижней пробкой второй ступени.
2-ступенчатое цементирование с разрывом - после открытия отверстий в заливочной муфте возобновляют циркуляцию бурового раствора, а тампонажный раствор 2 й ступени подают в скважину спустя некоторое время, к примеру, после схватывания раствора 1 й порции.

Цементирование хвостовика.
После промывки ствола скважины на устье ее устанавливают цементировочную головку, в которую вставляют верхнюю секцию разделительной заливочной пробки.
Закачивают расчетное количество цементного раствора, который продавливают буровым раствором или водой.
Когда раствор будет продавлен в объеме, равном внутреннему объему бурильных труб, верхняя секция пробки войдет в нижнюю и перекроет отверстия кольца.
При этом давление в бурильных трубах резко возрастет.
Шпильки, удерживающие нижнюю секцию в переводнике, срезаются, и обе секции, как одно целое, перемещаются вниз по хвостовику до резкого подъема давления.
После этого колонну необходимо посадить на забой, и путем вращения инструмента по часовой стрелке освободить бурильные трубы с переводником от хвостовика и вымыть излишек цементного раствора.
Через 16-20 часов следует определить высоту подъема цемента за колонной, оборудовать устье скважины, испытать колонну на герметичность и перфорировать в интервале продуктивного пласта.
Заключительный этап процесса восстановления скважины методом зарезки и бурения 2 го ствола - испытание эксплуатационной колонны на герметичность, перфорирование отверстий против продуктивного горизонта и освоение скважины (вызов притока нефти или газа из пласта).

Тампонаж
Тампонирование (цементирование) скважин - технологический процесс упрочнения затрубного пространства и обсадной колонны от разрушающего действия горных пород и грунтовых вод.
В процессе цементирования заданный интервал заполняется раствором вяжущих материалов (цемента), который в состоянии покоя превращается в прочный непроницаемый камень.
Используется специальный тампонажный цемент - модификацию портландцемента с повышенными требованиями к минералогическому составу клинкера.
В состав цемента введены добавки, замедляющие его застывание.

Тема Б.2.4. (с 17 мая 2021 г) Бурение нефтяных и газовых скважин

Инструкция по пользованию сайтом

В данной инструкции изложены основные функции сайта, и как ими пользоваться

Здравствуйте,

Вы находитесь на странице инструкции сайта Тестсмарт.
Прочитав инструкцию, Вы узнаете функции каждой кнопки.
Мы начнем сверху, продвигаясь вниз, слева направо.
Обращаем Ваше внимание, что в мобильной версии все кнопки располагаются, исключительно сверху вниз.
Итак, первый значок, находящийся в самом верхнем левом углу, логотип сайта. Нажимая на него, не зависимо от страницы, попадете на главную страницу.
«Главная» - отправит вас на первую страницу.
«Разделы сайта» - выпадет список разделов, нажав на один из них, попадете в раздел интересующий Вас.

На странице билетов добавляется кнопка "Билеты", нажимая - разворачивается список билетов, где выбираете интересующий вас билет.

«Полезные ссылки» - нажав, выйдет список наших сайтов, на которых Вы можете получить дополнительную информацию.

В правом углу, в той же оранжевой полосе, находятся белые кнопки с символическими значками.

Опускаемся ниже, в серой полосе расположились кнопки социальных сетей, если Вам понравился наш сайт нажимайте, чтобы другие могли так же подготовиться к экзаменам.
Следующая функция «Поиск по сайту» - для поиска нужной информации, билетов, вопросов. Используя ее, сайт выдаст вам все известные варианты.
Последняя кнопка расположенная справа, это селектор нажав на который вы выбираете, сколько вопросов на странице вам нужно , либо по одному вопросу на странице, или все вопросы билета выходят на одну страницу.

На главной странице и страницах категорий, в середине, расположен список разделов. По нему вы можете перейти в интересующий вас раздел.
На остальных страницах в середине располагается сам билет. Выбираете правильный ответ и нажимаете кнопку ответ, после чего получаете результат тестирования.
Справой стороны (в мобильной версии ниже) на страницах билетов располагается навигация по билетам, для перемещения по страницам билетов.
На станицах категорий расположен блок тем, которые были добавлены последними на сайт.
Ниже добавлены ссылки на платные услуги сайта. Билеты с ответами, комментариями и результатами тестирования.
В самом низу, на черном фоне, расположены ссылки по сайту и полезные ссылки на ресурсы, они дублируют верхнее меню.
Надеемся, что Вам понравился наш сайт, тогда жмите на кнопки социальных сетей, что бы поделиться с другими и поможете нам.
Если же не понравился, напишите свои пожелания в форме обратной связи. Мы работаем над улучшением и качественным сервисом для Вас.

102. Необходим ли лабораторный анализ цемента для условий предстоящего цементирования колонны?

Вопрос администрации

Купить Билеты с ответами в формате Word

Панель авторизации

Инструкция по пользованию сайтом

В данной инструкции изложены основные функции сайта, и как ими пользоваться

Здравствуйте,

В правом углу, в той же оранжевой полосе, находятся белые кнопки с символическими значками.

Тема Б.2.4( март 2021 г.) Бурение нефтяных и газовых скважин

Инструкция по пользованию сайтом

В данной инструкции изложены основные функции сайта, и как ими пользоваться

Здравствуйте,

В правом углу, в той же оранжевой полосе, находятся белые кнопки с символическими значками.

Необходим ли лабораторный анализ цемента для условий предстоящего цементирования колонны?

Лабораторному анализу подвергается 5% от одной из партий цемента, поступившего на буровую установку. Предварительный лабораторный анализ для условий предстоящего цементирования не проводится.

В лабораторном анализе цемента для условий предстоящего цементирования колонны нет необходимости.

Применение цемента без проведения предварительного лабораторного анализа для условий предстоящего цементирования колонны запрещается.

Необходим ли лабораторный анализ цемента для условий предстоящего цементирования колонны

Вопрос теста:

Необходим ли лабораторный анализ цемента для условий предстоящего цементирования колонны?

А)В лабораторном анализе цемента для условий предстоящего цементирования колонны нет необходимости.
Б)Применение цемента без проведения предварительного лабораторного анализа для условий предстоящего цементирования колонны запрещается.

Внимание!
Зелёным цветом выделен правильный ответ
Если выделено несколько вариантов, значит все они являются верными.

А)В лабораторном анализе цемента для условий предстоящего цементирования колонны нет необходимости.
Б)Применение цемента без проведения предварительного лабораторного анализа для условий предстоящего цементирования колонны запрещается.

Если у вас в тесте остались нерешённые вопросы, то обязательно воспользуйтесь поиском по нашей базе тестов. С большой долей вероятности они там есть.

Необходим ли лабораторный анализ цемента для условий предстоящего цементирования колонны?

Главная Необходим ли лабораторный анализ цемента для условий предстоящего цементирования колонны?

А) Лабораторному анализу подвергается 5 % от одной из партий цемента, поступившего на буровую установку. Предварительный лабораторный анализ для условий предстоящего цементирования не проводится.
Б) В лабораторном анализе цемента для условий предстоящего цементирования колонны нет необходимости.
В) Применение цемента без проведения предварительного лабораторного анализа для условий предстоящего цементирования колонны запрещается. (правильный ответ)

Обоснование ответа

Будем рады ответь на ваши вопросы

ВАЖНО! Информация не является публичной офертой Все сведения носят исключительно ОЗНАКОМИТЕЛЬНЫЙ характер. Наличие и цену вы можете узнать у менеджеров компании.

ВНИМАНИЕ !! Администрация сайта не гарантирует актуальность, правильность и достоверность представленной информации. Во избежание ошибок НАСТОЯТЕЛЬНО РЕКОМЕНДУЕМ обратиться к первоисточнику информации.

Менеджеры магазина не предоставляют справочной информации по общим вопросам ! Консультации предоставляются ТОЛЬКО по ассортименту, характеристикам товаров и процедуре заказа.

Какие ограничения предусмотрены для перфорации обсадных колонн при проведении ремонтно-изоляционных работ в процессе проводки ствола скважины?

ФНП ПБ НГП п. 187. При проведении ремонтно-изоляционных работ запрещается перфорация обсадных колонн в интервале возможного разрыва пласта давлением газа, нефти (после вызова их притока) или столба бурового раствора.

Консервация скважин в процессе бурения осуществляется в соответствии с Инструкцией о порядке ликвидации, консервации скважин и оборудования их устьев и стволов. Предусмотрены ли Правилами дополнительные работы при консервации скважин в процессе бурения кроме требований Инструкции?

А) Да.

Б) Нет.

В) Предусмотрены, но только в случае нестандартных ситуаций.

ФНП ПБ НГП п. 17. Пользователь недр должен разработать инструкцию по предупреждению газонефтеводопроявлений и открытых фонтанов, учитывающую специфику эксплуатации месторождений и технологию проведения работ при бурении, реконструкции, ремонте, техническом перевооружении, консервации и ликвидации скважин, и согласовать ее с противофонтанной службой (противофонтанной военизированной частью).

С какой периодичностью проводится профилактический осмотр подъемного оборудования (лебедки, талевого блока, крюка, крюкоблока, вертлюга, штропов, талевого каната и устройств для его крепления, элеваторов, спайдеров, предохранительных устройств, блокировок и другого оборудования)?

А) Буровая бригада проводит профилактический осмотр ежедневно.

Б) Буровая бригада проводит профилактический осмотр еженедельно.

В) Буровая бригада проводит профилактический осмотр ежесменно с записью в журнале проверки оборудования.

ФНП ПБ НГП п. 201. Буровая бригада ежесменно должна проводить профилактический осмотр подъемного оборудования (лебедки, талевого блока, крюка, крюкоблока, вертлюга, штропов, талевого каната и устройств для его крепления, элеваторов, спайдеров, предохранительных устройств, блокировок и другого оборудования) с записью в журнале проверки оборудования.

Можно ли повышать плотность бурового раствора, находящегося в скважине?

А) Повышать плотность бурового раствора, находящегося в скважине, путем закачивания отдельных порций утяжеленного раствора разрешается.

Б) Повышать плотность бурового раствора, находящегося в скважине, путем закачивания отдельных порций утяжеленного раствора запрещается.

ФНП ПБ НГП п. 218. Повышение плотности бурового раствора, находящегося в скважине, путем закачивания отдельных порций утяжеленного раствора запрещается (кроме случаев ликвидации газонефтеводопроявлений и прокачивания пачек бурового раствора с повышенной вязкостью и более низкими реологическими свойствами с целью удаления шламовой подушки в горизонтальном стволе скважины, прокачивания пачек бурового раствора повышенной плотности при гидроочистке ствола скважины от обвального шлама, а также при бурении без выхода циркуляции).

Требованиям какого документа должны соответствовать свойства тампонажных материалов и формируемого из них цементного камня?

А) Свойства тампонажных материалов и формируемого из них цементного камня должны соответствовать требованиям стандартов.

Б) Свойства тампонажных материалов и формируемого из них цементного камня должны соответствовать требованиям, которые устанавливает изготовитель.

В) Свойства тампонажных материалов и формируемого из них цементного камня должны соответствовать требованиям рабочего проекта.

ФНП ПБ НГП п. 222. Тампонажные материалы, используемые при производстве буровых работ, должны иметь сертификаты, подтверждающие их качество. Свойства тампонажных материалов и формируемого из них цементного камня должны соответствовать рабочему проекту

Необходим ли лабораторный анализ цемента для условий предстоящего цементирования колонны?

А) В лабораторном анализе цемента для условий предстоящего цементирования колонны нет необходимости.

Б) Применение цемента без проведения предварительного лабораторного анализа для условий предстоящего цементирования колонны запрещается.

ФНП ПБ НГП п. 226. Применение цемента без проведения предварительного лабораторного анализа для условий предстоящего цементирования колонны запрещается.

На какое давление должны опрессовываться нагнетательные трубопроводы для цементирования ствола скважины?

А) В 1,25 раза превышающее максимальное расчетное рабочее давление при цементировании скважины.

Б) В 1,5 раза превышающее ожидаемое рабочее давление при цементировании скважины.

В) На максимальное расчетное рабочее давление при цементировании скважины.

ФНП ПБ НГП п. 239. Нагнетательные трубопроводы для цементирования до начала процесса должны быть опрессованы на полуторакратное ожидаемое рабочее давление. Порядок работ по цементированию устанавливается планом работ, разработанным исполнителем тампонажных работ, согласованным буровым подрядчиком и утвержденным пользователем недр (заказчиком).

ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ ОБСАДНЫХ КОЛОНН

Цель цементирования обсадной колонны — получение прочного, концентрично расположенного в затрубном пространстве кольца цементного камня, надежно изолирующего вскрытые скважиной поглощающие, газо-, водо-, нефтепроявляющие горизонты.

Для цементирования обсадных колонн применяют цементные растворы, приготовляемые из тампонажных цементов и воды. При размешивании тампонажного цемента с водой получают жидкую и легкотекучую массу.

Механические свойства свежих цементных растворов аналогичны свойствам глинистых растворов. С течением времени цементный раствор загустевает, теряет свою подвижность. Этот процесс, называемый схватыванием цементного раствора, происходит в течение нескольких часов после перемешивания цемента с водой. В конце схватывания раствора цементная масса упрочняется и образует цементный камень. Окончательное упрочнение, или затвердение цементной массы происходит в течение многих дней.

Цемент, предназначенный для цементирования обсадной колонны, тщательно исследуют в лаборатории для выяснения его пригодности и уточнения рецептуры цементного раствора. Качество цементного раствора в значительной мере зависит от содержания в нем воды. Излишек воды приводит к получению пористого и непрочного цементного камня. Недостаток воды в цементном растворе вызывает его быстрое схватывание, что затрудняет проведение цементирования обсадных колонн [30].

Для обеспечения нормальных условий цементирования обсадной колонны рекомендуется при приготовлении цементного раствора добавлять воды 40 —50 % от массы цемента, т. е. на каждые 100 т цемента приходится 40 —50 т воды.

О качестве цементного раствора, закачиваемого в обсадную колонну, судят по его плотности, которая должна колебаться от 1750 до 1950 кг/м 3 .

Качество цементирования обсадной колонны зависит также от начала и конца схватывания цементного раствора. Схватывание цементного раствора должно начинаться после окончания цементирования колонны. Следует добиваться, чтобы разница во времени между началом и концом схватывания цементного раствора была небольшой.

Для цементирования обсадных колонн применяют следующие тампонажные цементы:

1) для «холодных» скважин с температурой на забое до 40 °С;

2) для «горячих» скважин с температурой на забое до 75 °С;

3) для глубоких скважин с температурой на забое 100 —120 °С.

Цемент для «холодных» скважин, смешанный с пресной водой (50 % от массы цемента), должен иметь начало схватывания от 3 до 7,5 ч с момента его затворения, конец схватывания — не более 3 ч после начала схватывания. Следовательно, при цементировании скважин с температурой на забое до 40° С, необходимо закончить весь процесс не более чем за 2,5 ч.

Цемент для «горячих» скважин, смешанный с пресной водой (50 % от массы цемента), должен иметь начало схватывания от 1 ч 45 мин до 2 ч 45 мин после затворения, конец схватывания — не более 1 ч 30 мин после начала схватывания. Таким образом, процесс цементирования с температурой на забое до 75 °С необходимо закончить за 1 ч.

Цемент для глубоких скважин получают в результате помола цементного клинкера с добавкой гипса. Начало схватывания такого цемента должно наступать не менее чем через 1 ч 15 мин с момента его затворения. Как видно, в глубоких скважинах процесс цементирования должен длиться менее 1 ч.

Для цементирования кондукторов кроме перечисленных тампонажных цементов выпускается специальный цемент с добавкой 25 — 30 % песка.

Для особых условий цементирования обсадных колонн выпускаются утяжеленные тампонажные цементы (при применении промывочной жидкости с плотностью до 2200 кг/м 3 ), волокнистые тампонажные цементы (для уменьшения глубины проникновения цементного раствора в сильнопористые пласты), гель-цементы (для цементирования зон поглощения промывочной жидкости) и др.

Подготовленный и проверенный в лаборатории тампонажный цемент в необходимом количестве засыпают в специальные цементосмесительные машины и отправляют на буровую. К этому времени туда же доставляют и цементировочные агрегаты. В комплект последних входят насосы с большой подачей, способные создать необходимое давление для вытеснения из обсадной колонны в затрубное пространство цементного раствора. Цементировочные агрегаты и цементосмесительные машины обвязываются трубопроводами друг с другом и с цементировочной головкой, установленной на обсадной колонне.

Перед началом цементирования скважину промывают до тех пор, пока плотность закачиваемой в нее жидкости не станет равной плотности жидкости, выходящей из скважины. Наиболее распространены одноступенчатый и двухступенчатый способы цементирования обсадных колонн.

Одноступенчатый способ цементирования обсадных колонн (рис. 2.17) заключается в следующем. До закачки цементного раствора в обсадную колонну опускают нижнюю цементировочную пробку 2, предназначенную для отделения цементного раствора от находящейся в колонне промывочной жидкости. Нижняя пробка 2 имеет отверстие, перекрытое резиновой перепонкой. После этого на колонну навинчивают головку 1 с верхней цементировочной пробкой, не имеющей сквозного отверстия.

Затем цементный раствор закачивают в обсадную колонну. Требуемый объем этого раствора определяется исходя из условия, чтобы к концу цементирования в обсадной колонне осталась небольшая порция цементного раствора (цементный стакан), а за обсадной колонной цементный раствор поднялся на заданную высоту. После окончания закачки цементного раствора в обсадную колонну проталкивают верхнюю (без отверстия) цементировочную пробку 4 и затем прокачивают промывочную жидкость. резкое повышение давления.

Когда нижняя пробка дойдет до упорного кольца, она остановится. Давление над пробкой повысится и резиновая перепонка лопнет. При дальнейшей закачке промывочной жидкости в колонну верхняя пробка подойдет к нижней и закроет отверстие в ней. Возникнет гидравлический удар. Манометр на цементировочной головке зафиксирует

После этого краны цементировочной головки закрывают и скважину оставляют в покое на 16 ч для затвердевания цементного раствора за кондуктором и на 24 ч — за промежуточной и эксплуатационной колоннами.

При цементировании обсадных колонн в глубоких скважинах приходится прокачивать довольно большие объемы цементного раствора и продавочной жидкости за весьма ограниченное время, определяемое сроком начала схватывания цементного раствора. В таких условиях применяется двухступенчатое цементирование, при котором цементный раствор закачивается в колонну и продавливается в затрубное пространство двумя порциями. Первая порция цементного раствора продавливается за колонну через башмак, а вторая — через отверстия в заливочной муфте, установленной в обсадной колонне на значительном расстоянии от башмака.

Независимо от конструкции заливочной муфты сущность способа двухступенчатого цементирования заключается в следующем. Обсадную колонну с башмаком, башмачным патрубком, обратным клапаном (если он необходим) и заливочной муфтой спускают в скважину. После подготовки скважины к цементированию в нее закачивают первые порции цементного раствора и продавочной жидкости, а затем спускают нижнюю цементировочную пробку. За нижней пробкой закачивают вторую порцию цементного раствора и спускают вторую (верхнюю) цементировочную пробку. Затем в скважину закачивают вторую порцию продавочной жидкости. В процессе закачивания жидкости первая (нижняя) пробка доходит до упорного кольца в заливочной муфте, садится на него и срезает медные шпильки. Передвижной цилиндр освобождается, перемещается до упора вниз и открывает отверстия в удлиненной муфте. К этому моменту заканчивается продав-ливание первой (нижней) порции цементного раствора в затрубное пространство через башмак колонны и начинается вытеснение за колонну через отверстия в заливочной муфте второй (верхней) порции цементного раствора.

Продавливание за колонну второй порции цементного раствора заканчивается посадкой верхней пробки на нижнюю. После твердения цементного раствора разбуриваются обе пробки в заливочной муфте и, если это требуется, разбуривают обратный клапан и цементный стакан в нижней части колонны.

Описанные методы цементирования обсадных колонн, обеспечивающие перекрытие цементным раствором затрубного пространства от башмака и выше, удовлетворяют условиям цементирования кондукторов и промежуточных колонн, но не всегда могут быть применены при цементировании эксплуатационных колонн. Иногда целесообразно не цементировать затрубное пространство, расположенное против нефтеносного пласта, а осуществлять подъем цементного раствора над его кровлей. В этом случае применяется манжетное цементирование. При этом способе нижняя часть эксплуатационной колонны, длина которой равна мощности продуктивного пласта, состоит из перфорированных обсадных труб. Над перфорированным участком в колонне устанавливают прямой клапан, а несколько выше — специальную заливочную муфту. Снаружи, несколько выше прямого клапана, устанавливается брезентовая манжета, которая при вытеснении цементного раствора из колонны через отверстия в заливочной муфте прижимается плотно к стенке скважины, препятствуя движению цементного раствора по затрубному пространству вниз.

Читайте также: