Реологические параметры и характеристики бурового и тампонажного растворов

 

1. Реологические параметры бурового раствора принимаются из информации по процессу углубления скважины. В случае их отсутствия определяются лабораторным путем при подготовке к креплению скважины (см. ниже).

2. Реологические свойства бурового и тампонажного растворов следует определять с использованием ротационного вискозиметра. Наиболее применим для рассматриваемой задачи двенадцатискоростной прибор VG; возможный вариант - шестискоростной.

3. Порядок измерений следующий:

3.1. Проба тампонажного (бурового) раствора перемешивается в вискозиметре в течение 20 мин при 600 об/мин и температуре, равной средней величине между динамической забойной и устьевой.

3.2. Устанавливается 300 об/мин.

3.3. Через 60 с работы вискозиметра снимается показание прибора q₃₀₀, град.

3.4. Снизить ступенями 20 с обороты прибора до 3 об/мин и измерить показание прибора q₃.

4. Вычислить

                                                          (4)

                                                           (5)

 

Расчетные зависимости

 

5. Скорость нисходящего потока в трубах,

,                                                        (6)

где Q - подача жидкости, м³/с;

d _т - внутренний диаметр труб, м.

,                                                (7)

где r - плотность жидкости, кг/м³.

Примечание. Здесь и ниже для случаев переменных параметров по длине канала, входящих в расчетные зависимости, расчеты производить по соответствующим участкам.

 

6. Для затрубного пространства

,                                                      (8)

где D, d - соответственно диаметр ствола скважины и наружный диаметр труб, м

                                             (9)

7. Гидравлические потери, кг/см², в трубах при структурном (ламинарном) режиме

,                                                 (10)

где: r - плотность жидкости, кг/м³;

;

L - протяженность канала, м.

8. Гидравлические потери в затрубном пространстве при структурном (ламинарном) режиме

                                                  (11)

Здесь

9. Для турбулентного режима:

,                                                           (12)

где ;

10. Минимальная подача для обеспечения турбулентного режима в затрубном пространстве

                              (13)

11. Для пробкового режима в затрубном пространстве (при этом Re = 100)

                                (14)

В формуле (13) величина Re _кр - критическая величина числа Рейнольдса принимается из таблицы в зависимости от величины n

 

n	Re кр	n	Re кр
0,95	3000	0,55	3400
0,85	3100	0,45	3500
0,75	3200	0,35	3600
0,65	3300	0,25	3700
		0	3800

 

 

Приложение 5

 

ПРИМЕРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ФОРМЫ ПЛАНА РАБОТ НА КРЕПЛЕНИЕ СКВАЖИНЫ

 

1. Номер скважины и площадь (месторождение).

2. Назначение обсадной колонны.

3. Диаметр обсадной колонны, в том числе двух-трехразмерной.

Глубины по длине колонны:

- спуска колонны;

- перехода диаметров;

- устройств ступенчатого цементирования;

- стыка секций;

- интервалы цементирования.

4. Сведения о скважине.

4.1. Глубина забоя скважины:

- по протяженности ствола;

- по вертикали.

4.2. Вскрытый забоем стратиграфический горизонт.

4.3. Диаметр и глубина спуска предыдущей колонны по длине, в том числе при двухразмерной или потайной колонне - глубина перехода.

4.4. Номинальный диаметр открытого ствола скважины.

4.5. Укрупненные интервалы ствола с указанием осредненного диаметра по каверномеру (профилемеру) и наличия желобных выработок.

4.6. В приложении: каверно- и профилеграмма, таблица инклинометрии и схема фактического профиля ствола в вертикальной и горизонтальной плоскости.

4.7. Тип, параметры бурового раствора, содержание смазывающих, ингибирующих и других добавок по окончании последнего долбления.

4.8. Виды и характер имевших место осложнений в процессе углубления скважины поинтервально.

Виды и результаты проводившихся мероприятий по ликвидации имевших место осложнений.

4.9. Состояние скважины при последних долблениях.

4.10. Фактические (при отсутствии данных - оценочные, проектные) пластовые давления по кровле открытых пластов и глубине по вертикали.

4.11. Температура:

- статическая на забое и проектной «голове» цемента;

- измеренная на забое и «голове» цемента через ____ час без промывки;

- выходящего на устье бурового раствора при последнем долблении с указанием производительности буровых насосов.

5. Компоновка обсадной колонны по длинам секций труб в порядке спуска и технологической оснастки с указанием расстояния от башмака колонны поэлементно:

- наружный диаметр труб, фильтра и его тип;

- толщина стенки труб;

- марка стали труб;

- тип, шифр внутриколонной оснастки;

- тип, шифр заколонной оснастки.

6. Подготовительные работы к креплению скважины с перечнем конкретных работ по объему, содержанию и срокам.

6.1. Буровое и вспомогательное оборудование, вышка, грузоподъемное оборудование, буровые насосы, циркуляционная система, противовыбросовое оборудование, дополнительные временные сооружения.

6.2. Обсадные трубы, переводники для обсадной колонны.

6.3. Технологическая оснастка обсадной колонны.

6.4. Технические средства для захвата, свинчивания и спуска труб; герметизирующие составы для резьбовых соединений; шаблоны для труб.

6.5. Тампонажные материалы и смеси, химические реагенты.

В приложении: анализ проб цемента, цементного раствора, камня.

6.6. Резервный буровой раствор, материалы и химические реагенты для приготовления и обработки бурового раствора.

Техническая вода с указанием источника водоснабжения.

Жидкость затворения, приготовляемая заблаговременно (например, бентонитовый раствор).

6.7. Дополнительные элементы КНБК для подготовки ствола скважины к креплению.

6.8. В приложении: прочие дополнительные инструменты, материалы и др.

7. Подготовка ствола скважины к креплению:

7.1. КНБК в технологической последовательности применения.

7.2. Режимы технологических операций в скважине.

7.3. Требования к буровому раствору.

7.4. Указания по контролю бурильных труб.

8. Спуск обсадной колонны.

8.1. Указания по применению клиновых захватов, спайдеров, элеваторов по длине спускаемых труб.

8.2. Указания по шаблонированию труб посекционно (типы и размеры шаблонов).

8.3. Указания по применению герметизирующих составов.

8.4. Указания по свинчиванию и закреплению резьбовых соединений (ключи, крутящие моменты по типоразмерам труб, контроль степени закрепления).

8.5. Особые указания по сборке и монтажу элементов технологической оснастки.

8.6. Режим и контроль спуска обсадной колонны:

- скорость спуска (движения) колонны поинтервально;

- контроль за заполнением колонны буровым раствором и вытеснением раствора на устье;

- глубины, режимы, продолжительность промежуточных промывок и после допуска колонны;

- требования к буровому раствору;

- мероприятия по предупреждению и ликвидации осложнений при спуске и по окончании спуска;

- особые указания по допуску колонны, в том числе с учетом специальной технологической оснастки;

- операции в период подготовки к цементированию.

9. Цементирование обсадной колонны.

9.1. В приложении: рабочий план по цементированию тампонажного предприятия (цеха) в соответствии с Заданием бурового предприятия.

9.2. Технологическая последовательность и содержание операций по обвязке устья скважины, цементировочной и вспомогательной техники.

9.3. Процесс цементирования в технологической последовательности с указанием средств и методов контроля:

- буферная жидкость, объем и режим закачивания;

- разделительные пробки;

- затворение и контроль тампонажного раствора, объемы и параметры раствора по отдельным порциям;

- закачивание тампонажного раствора, режим закачивания;

- продавливание тампонажного раствора, режим продавливания, контроль, в том числе при определении давления «стоп».

В приложении: график режима цементирования обсадной колонны с указанием объемов закачиваемых жидкостей и давления на БМ-700 (цементировочной головке) дифференцированно по объемам и времени в соответствии с гидравлической программой цементирования, составляемой в соответствии с прил. 4 к настоящей Инструкции.

Примечания:

1. Целесообразно разрабатывать отдельные формы Плана работ для кондуктора, обсадной колонны, спускаемой в один прием и цементируемой в один прием или в две-три ступени, обсадной колонны, спускаемой секциями.

2. Содержательная часть Плана работ должна составляться на основании соответствующих разделов настоящей Инструкции.

3. В форме Плана работ предусмотреть:

- утверждающую и согласующую подпись руководителя (ей) бурового предприятия и Заказчика:

- указания должностей и ФИО лиц, ответственных за отдельные виды работ по Плану;

- подписи лиц - исполнителей работ.

 

 

Приложение 6