Лекция 9. СПОСОБЫ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИНЫ

Артем Владимирович

тампонажным (цементным) раствором.
Группы способов:
Первичное цементирование (при строительстве скважины)
Вторичное цементирование (при

проведении ремонта)

Основные задачи цементирования:
Разобщение горизонтов друг от друга и от поверхности.
Закрепление стенок скважин.
Защита обсадных колонн от коррозионного воздействия пластовых флюидов.
Удержание в подвешенном состоянии обсадной колонны.

Первичное цементирование

Вторичное цементирование
(установка цементного моста)

колонны и имеет целью разобщение проницаемых пластов друг от друга

и защиту наружной поверхности обсадной колонны от коррозии пластовыми жидкостями, а также повышение устойчивости стенок скважины и обсадной колонны.

Основные виды работ:
приготовление тампонажного раствора,
закачка его в скважину,
подача тампонажного раствора в затрубное пространство,
ожидание затвердения закачанного материала,
проверка качества цементировочных работ.

Способы первичного цементирования:
Прямое одноступенчатое (с 1 или 2 разделительными пробками);
Прямое двухступенчатое;
Прямое манжетное (манжетно-селективное);
Обратное;
Встречными потоками;
Комбинированное;
Цементирование хвостовиков / секций ОК.

Разновидности цементирования:
с буферной жидкостью – более используемый;
без буферной жидкости.

продавкой через башмак в затрубное пространство. Реализуется в один приём.
Схема

проста в реализации, даёт высокое качество цементирования и применяется в 90 – 95% случаев (всех заливок).
Технологическая оснастка колонны: низ – башмак, обсадная труба, обратный клапан со «стоп-кольцом»;
наружная поверхность - центраторы (фонари), турбулизаторы; верх – цементировочная головка, пробка.

Назначение буферной жидкости: для вытеснения бурового раствора из заколонного пространства и удаления фильтрационной корки со стенок скважины.
Назначение облегченного тампонажного раствора: для сокращения давления на цементировочной головке (для более легкой закачки), для сокращения забойного давления (для предупреждения гидроразрыва пластов и смятия обсадной колонны).
Назначение тампонажного раствора нормальной плотности: для более качественного цементирования нижней части обсадных колонн (интервала продуктивного пласта, интервала разбуривания элементов технологической оснастки) .
Назначение продавочной жидкости: продавка тампонажного раствора в затрубное пространство.

Схема прямого одноступенчатого цементирования с одной пробкой:
а) закачка облегченного тампонажного раствора, раствора нормальной плотности после буферной жидкости;
б) сброс разделительной пробки, продавка тампонажного раствора в затрубное пространство с помощью продавочной жидкости;
в) посадка разделительной пробки в «стоп-кольцо», сопровождающееся скачком давления на цементировочной головке, конец цементирования.

ПРЯМОЕ ОДНОСТУПЕНЧАТОЕ ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ

жидкости, сброс нижней пробки 2, закачка тампонажного раствора 8, посадка

нижней пробки на «стоп-кольцо», повышение давления и срыв мембраны;
б) сброс верхней пробки 7, начало закачки продавочной жидкости;
в) посадка верхней продавочной пробки 7 в нижнюю 2, сопровождающееся скачком давления на цементировочной головке 1, конец цементирования скважины.

ПРЯМОЕ ОДНОСТУПЕНЧАТОЕ ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ

1 – цементировочная головка; 2 – нижняя пробка; 3 – центратор; 4 – обсадная колонна;
5 – обратный клапан; 6 – башмак колонны;
7 – верхняя пробка; 8 – цементный раствор.

Пробки продавочные:
а – нижняя, б – верхняя
1 – резиновые манжеты; 2 – металлический сердечник; 3 – мембрана; 4 – гайка, 5 – нож, 6 – стопорное кольцо

Преимущество: лучшее качество тампонажного камня на границе
раздела «буферная жидкость-тампонажный раствор»

пробки приходит на поверхность и фиксируется манометром на устье с

запозданием на несколько секунд. Это опасно, т.к. закачка жидкости продолжается и под влиянием быстро возрастающего давления могут быть разрушены пробка и «стоп-кольцо», а также произойти разрушение резьбовых соединений обсадной колонны. Во избежание этого известны случаи, когда в колонне на некотором расстоянии от «стоп-кольца» устанавливается сигнальное кольцо 3, укреплённое при помощи срезных шпилек 2.
Как только верхняя пробка сядет на сигнальное кольцо, давление в колонне, в которую продолжается нагнетание жидкости, резко возрастет. После срезания шпилек (3-4 МПа) верхняя пробка вместе с сигнальным кольцом продолжает движение до схождения с нижней пробкой.
Этот скачок давления будет зафиксирован на поверхности, и операторы своевременно смогут прекратить закачку продавочной жидкости.

Сигнальное кольцо:
1 – втулка,
2 – калиброванная шпилька,
3 – кольцо, 4 – резиновые кольца

(ЦГ) на роторный стол
Выполнение прямого одноступенчатого цементирования с одной пробкой
С

отдельным агрегатом для продавки разделительной пробки

Проверка кранов на открытие/закрытие, монтаж крышки ЦГ
5. Монтаж ЦГ на

допускную трубу

6. Монтаж манометра на крышку ЦГ

Подъем и монтаж нагнетательной линии

безопасности 2013 года:
Цементировочная головка и нагнетательные линии до ввода их

в эксплуатацию и далее с периодичностью, установленной документацией изготовителя, должна быть опрессована давлением, в 1,5 раза превышающим максимальное расчетное рабочее давление при цементировании скважины.

Нагнетательные трубопроводы для цементирования до начала процесса должны быть опрессованы на полуторакратное ожидаемое рабочее давление.

плотности)
13. Приготовление и закачка тампонажного раствора нормальной плотности

линии (через линию для продавки)
15. Закачка продавочной жидкости (через нагнетательную

линию) до момента «Стоп»

НИКОГДА НЕ ОСТАНАВЛИВАТЬ ДВИЖЕНИЕ ЦЕМЕНТА В ЗАТРУБЬЕ, КОГДА ПРОБКА ОСВОБОЖДЕНА.

демонтаж ЦГ;
Не держит – закрытие кранов
17. Оставление скважины на

ОЗЦ (ожидание затвердевания цемента).
Свертывание линий и техники

горных пород за счет большого расчетного забойного давления в конце

цементирования (Рз > Ргр);
расчётном давлении на цементировочной головке, большем, чем максимальное давление, развиваемое цементировочным агрегатом (Рцг > Рца);
необходимости одновременного участия чрезмерно большого числа цементировочных агрегатов и смесительных машин;
большом времени цементирования (ТЦ > Тзагуст.);
различных температурных условиях.
Сущность двухступенчатого цементирования: весь интервал цементирования делится на две части (ступени). При этом колонна снабжается муфтой ступенчатого цементирования (МСЦ). I ступень цементируется через башмак обсадной колонны (как при прямом одноступенчатом способе цементирования), а II ступень цементируется через МСЦ. При этом способе используются цементировочные головки 2ГЦУ или 2 ГЦК.

на каждую ступень);
с тремя пробками (одна - для первой ступени,

одна - управляющая, одна - для второй ступени (верхняя));
с двумя пробками и одним управляющим шаром.

по времени закачивания:
без разрыва во времени (тампонажный раствор второй ступени заканчивается непосредственно после закачки первой);
с разрывом во времени (тампонажный раствор второй ступени закачивается после ОЗЦ первой ступени).

по интервалам цементирования:
без разрыва в пространстве;
с разрывом в пространстве  сейчас не допускается.

ПРЯМОЕ ДВУХСТУПЕНЧАТОЕ ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ

– положение при цементировании второй ступени, в – положение после

окончания цементирования;
1 – корпус, 2 – обойма, 3 – верхняя втулка,
4, 5 – штифты срезные, 6 – нижняя втулка,
7 – технологические отверстия, 8 – ограничитель перемещения нижней втулки, 9 – продавочная пробка, 10 – падающая пробка, 11 – запорная пробка

ПРЯМОЕ ДВУХСТУПЕНЧАТОЕ ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ

3 для нижней ступени;
б – перед посадкой 1-ой пробки

2 на «стоп-кольцо» 9, сброс 2-ой пробки 11;
в – посадка 2-ой пробки 11 на удерживающую втулку 6, срез шпилек 1, ее опускание до упора,
открытие отверстий 7 в МСЦ, промывка верхнего интервала во время ОЗЦ 1-ой ступени;
г – цементирование второй ступени, сброс 3-ей пробки 12, ее продавка;
д – посадка 3-ей пробки 12 в верхнюю втулку 5, срез шпилек, ее опускание до нижней втулки,
закрытие отверстий 7 в МСЦ, момент «Стоп» - окончание цементирования второй ступени

1 – шпильки, 2 – первая пробка,
3 – тампонажный раствор для цементирования 1 ступени,
4 – обсадная колонна, 5 – втулка,
6 – удерживающая втулка,
7 – отверстия, 8 – упор, 9 – «стоп-кольцо»,
10, 13 – продавочная жидкость,
11 – вторая пробка, 12 – третья пробка

при цементировании первой ступени, б – опускание втулки за счет

роста давления раствора, открытие в МСЦ отверстий, в – посадка запорной пробки на седло верхней втулки, г – опускание втулки вниз, закрытие отверстий

ПРЯМОЕ ДВУХСТУПЕНЧАТОЕ ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ

Преимущество: меньшее количество используемых пробок

цементирования 1-ой ступени, 2 – центратор, 3 – обратный клапан,

4 – башмак,
5 – МСЦ, 6 – шар для открытия отверстий в МСЦ, 8 – запорная пробка

ПРЯМОЕ ДВУХСТУПЕНЧАТОЕ ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ

3 - цементный раствор; 4 - глиноцементный облегченный раствор; 5

- буферная жидкость; 6 - специальная тампонажная смесь; 7 - проходная цементировочная муфта типа МЦП; 8 - стандартная цельнорезиновая цементировочная пробка; 9 - специальные цементировочные пробки с открывающимся к устью скважины обратным клапаном и жестким посадочным конусом из алюминия (обеспечивают гидромеханическое перемещение втулок муфты); 10 - отверстия технологического клапана муфты (клапан является гидравлически управляемым; открывается после первой ступени цементирования за счет заданного повышения давления в колонне, а закрывается на второй ступени цементирования втулками муфты);

11 - основные цементировочные окна муфты (открываются при взаимодействии нижней спецпробки 9 с втулками муфты, а закрываются при взаимодействии с этими втулками верхней спецпробки 9); 12 и 13 - радиально подвижные конические упоры, установленные в боковых отверстиях втулок муфты и центробежно подпружиненные (являются временными седлами для спецпробок 9, обеспечивая взаимодействие этих пробок с втулками муфты; перемещаясь в процессе сдвига втулок по профильной внутренней поверхности корпуса муфты, могут входить в центральный канал муфты или выходить из него, освобождая спецпробки 9 для перемещения в эксплуатационной колонне); 14 – колонна НКТ (обеспечивает при ее спуске смещение спецпробок 9 к башмаку эксплуатационной колонны без специальных нагрузок).

Схема ступенчатого цементирования скважины совместным применением цементировочной муфты типа МЦП и специальной тампонажной смеси ОАО ”Тяжпрессмаш”:

технологического клапана муфты (для посадки в нее нижней спецпробки 9,

обеспечивающей открытие основных цементировочных окон муфты и создающей временное дно в колонне под этими окнами для второй ступени цементирования);
II - вторая ступень цементирования (обычно осуществляется после схватывания тампонажного раствора первой ступени! посадкой верхней спецпробки 9 на верхние радиально подвижные упоры 12 будет обеспечено закрытие основных цементировочных окон муфты 11 втулкой и выход упоров 12 и 13 из центрального канала муфты);
III - завершение смещения спецпробок 9 к башмаку эксплуатационной колонны при спуске колонны насосно-компрессорных труб.

отказа муфты МСЦ (неоткрытие / незакрытие циркуляционных отверстий, падение давления

после момента «Стоп», негерметичность колонны и др.).
Во время цементирования второй ступени на твердеющее цементное кольцо первой ступени создаются дополнительные механические нагрузки, приводящие к нарушению контактов цементного камня с обсадной колонной и стенками скважины.
Простой буровой установки и цементировочной техники во время ОЗЦ первой ступени.
Увеличение стоимости цементировочных работ на 3..5% (затраты средств на приобретение муфт, средств и времени на разбуривание или проталкивание пробки к забою при освоении скважины).

Комплект пакера ПДМ:
а – пакер; б – нижняя пробка;
в – верхняя пробка;
1 - верхний переводник;
2, 4, 6 - срезные штифты;
3 – верхняя подвижная втулка;
5 – нижняя подвижная втулка;
7 – средняя подвижная втулка;
8 – упорное кольцо; 9 – кольцевая полость; 10 – резинотканевый уплотнитель; 11 – корпус пакера.

Техническое решение:
Минимальный разрыв во времени достигается специальным пакером двухступенчатого манжетного цементирования (ПДМ = МСЦ + пакер). При наличии ПДМ после цементирования первой ступени уплотняющий элемент устройства перекрывает затрубное пространство. Это позволяет производить заливку второй ступени с минимальным разрывом во времени.
Может применяться также заколонный изолирующий пакер, который устанавливается под МСЦ.

ступени; б - спуск падающей пробки; в – пакеровка; г

– цементирование второй ступени; д – закрытие цементировочных отверстий; е - скважина после разбуривания внутр. элементов пакера

ПРЯМОЕ ДВУХСТУПЕНЧАТОЕ ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ

После цементирования первой ступени сбрасывается нижняя пробка пакера ПДМ, которая под собственным весом садится на нижнюю подвижную втулку 5 и при создании избыточного давления в 2,5-3,0 МПа срезает штифты 4 и сдвигает ее вниз до упорного кольца 8. Происходит сообщение отверстий Б и В, через которые происходит промывка кольцевой полости 9. Уплотнительный элемент 10 раздувается и герметизирует затрубное пространство. При повышении давления до 8 – 10 МПа происходит срез штифта 6 и средняя втулка 7 вместе с нижней пробкой и нижней втулкой сдвигаются вниз. При этом герметично закрываются отверстия В и открываются отверстия А, через которые в последующем происходит промывка затрубного пространства и закачивание цементного раствора второй ступени. Верхняя разделительная пробка садится на седло верхней подвижной втулки 3 и после срезания штифта 2 сдвигает ее вниз, закрывая циркуляционные отверстия А.

необходимо предупредить загрязнение цементным раствором продуктивных горизонтов с низким пластовым

давлением или избежать попадания цементного раствора в зону расположения фильтра.

Схема манжетного цементирования:
1 – манжета; 2 – отверстие для цементирования; 3 – прямой клапан;
4 – патрубок с манжетой;
5 – верхняя разделительная пробка;
6 – цементный раствор; 7 – нижняя разделительная пробка; 8 – стоп-кольцо;
9 – фильтр

Манжетный переводник или ПДМ устанавливается выше продуктивного горизонта. Нижняя пробка 7 садится на «стоп-кольцо» 8, соединенное с нижней втулкой цементировочной муфты, за счет роста давления сдвигает ее вниз и открывает боковые отверстия 2, через которые вытесняется тампонажный раствор 6.
Клапан 3 перекрывает доступ в нижнюю часть колонны. При закачке цементного раствора манжета 1 раскрывается и перекрывает затрубное пространство таким образом, что раствор может проходить только вверх. Манжета представляет собой воронку, изготовленную из брезентовой ткани высотой 60-70 см, диаметром на 30% больше скважины.
Верхняя пробка 5 садится на верхнюю втулку, сдвигает ее вниз до упора в торец первой пробки и закрывает отверстия 2 в муфте. Продавка прекращается и процесс цементирования на этом завершается.

давлением, с сильно дренированными, подверженными гидроразрыву пластами и в случае

использования технологии, предупреждающей контакт продуктивной толщи с тампонажными растворами.
При данном способе прямого цементирования интервал в зоне продуктивного пласта остается открытым за счет применения заколонных пакетирующих устройств, устанавливаемых над кровлей и под подошвой продуктивного пласта. 

Схема компоновки низа эксплуатационной колонны и технология селективного цементирования скважины:
1 - эксплуатационнная колонна; 2 - верхнее пакерующее устройство; 3 - фильтр; 4 - нижнее пакерующее устройство; 5 - резиновое «стоп-кольцо»;
6, 7, 8 - нижняя, промежуточная и верхняя продавочные пробки; 9 - продуктивный пласт

I - промывка скважины перед цементированием;
II - закачка буферной жидкости и тампонажной смеси первой ступени цементирования, пуск в колонну и посадка нижней цементировочной пробки на нижнее пакерующее устройство;
III - открытие технологического клапана и цементировочных окон муфты, промывка скважины. После ОЗЦ закачка буферной жидкости и тампонажной смеси второй ступени цементирования, пуск в колонну и посадка верхней цементировочной пробки в муфту, закрытие цементировочных окон;
IV - завершение операции цементирования.

муфт типа МЦП и заколонного пакера типа ППГУ ОАО ”Тяжпрессмаш”:

1 - буровой раствор; 2 - продавочная жидкость;
3 - цементный раствор; 4 - специальная тампонажная смесь; 5 - глиноцементный раствор; 6 - буферные жидкости; 7 - продуктивный пласт; 8 - газоносный пласт;
9 - водоносный пласт

I - Конец цементирования скважины специальной тампонажной смесью (СТС) ниже продуктивного пласта (ниже МЦП-146 СМЦ-Н); открытие технологических отверстий МЦП-146 СМЦ-Н; срезка пачки СТС, поднятой над МЦП-146 СМЦ-Н .
II - Открытие первой спецпробкой цементировочных окон МЦП-146 СМЦ-Н; продавливание вверх срезанной пачки СТС при перемешивании ее с буферной жидкостью.
III - Закрытие второй спецпробкой цементировочных окон МЦП-146 СМЦ-Н; приведение в действие ППГУ-146 СМЦ; открытие технологических отверстий МЦП-146 СМЦ-В.
IV - Открытие третьей спецпробкой цементировочных окон МЦП-146 СМЦ-В; закачка через эти окна тампонажных растворов.
V - Закрытие четвертой спецпробкой цементировочных окон МЦП-146 СМЦ-В. VI- Проталкивание спецпробок и открытие фильтра колонного КРР-146 технологическим инструментом, установленным на колонне НКТ.

надежно изолировать:
каждый из пластов, пройденных скважиной, от контакта с цементным

раствором во время цементирования скважины;
продуктивные пласты от взаимных перетоков флюидов;
продуктивные пласты от водяных.
Изоляция продуктивных пластов от водяных достигается установкой сверху и снизу каждого продуктивного пласта наливных пакеров с байпасными проходами, благодаря которым цементный раствор при цементировании ствола скважины движется, минуя пласт.
ИСЗС комплектуется золотниковыми клапанами, обеспечивающими разобщение эксплуатационной колонны с пластом. При этом установка золотниковых клапанов рядом с верхним или нижним наливными пакерами дает возможность выполнять очистку примыкающей к скважине поверхности пласта от бурового раствора, а также обработку химреагентами не только поверхности, но и самого пласта.

Схема установка инструмента
селективного заканчивания скважин

нельзя сосредоточить достаточное число мощных насосов для цементирования прямыми способами.

Технологические

и технические особенности:
ОК спускают без обратного клапана и «стоп-кольца», а в наружной части - также, как и прямом способе, устанавливают центраторы, турбулизаторы и скребки.
Предыдущая колонна должна быть оборудована специальным герметизирующим устройством.
На колонну наворачивается цементировочная головка, а тампонажный раствор доставляется за колонну непосредственно через затрубное пространство.
При подаче ТС необходимо следить за давлением на нагнетании РНАГН>0, что достигается регулированием выхода бурового раствора из цементировочной головки.

путем нагрузки или разгрузки на него технологической колонны (НКТ). Сущность

метода заключается в том, что тампонажный раствор закачивается в межтрубное пространство обсадных колонн через подпревенторные выкидные линии. При движении тампонажного раствора по затрубному пространству происходит довольно значительное перемешивание его фронтовой части с вытесняемым буровым раствором. Эта перемешанная некачественная часть бурового и тампонажного раствора выдавливается через открытый обратный клапан в обсадную колонну.
После закачки расчетного объема тампонажного раствора приподнимают технологическую колонну НКТ, обратный клапан закрывается и тампонажный раствор, зашедший в обсадную или технологическую колонну, вымывается прямым или обратным способом через колонну НКТ.

ОБРАТНОЕ ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ

Схема обратного способа цементирования с управляемым обратным клапаном:
I – Закачка тампонажного раствора в затрубное пространство;
II – продавливание первой порции тампонажного раствора в технологическую колонну;
III – промывка технологической колонны;
1 - цементировочная головка; 2 – ротор; 3 – ввод в межтрубное пространство; 4 – превентор;
5 – подпревенторные линии; 6 – обсадная колонна;
7 – технологическая колонна; 8 – управляемый обратный клапан; 9 – башмак

полное замещение бурового раствора тампонажным;
сокращается время на заливку (можно применять

растворы с низким временем схватывания);
облегчается подбор состава тампонажного раствора.
Недостатки:
трудно определить время окончания цементирования;
необходимо использование герметизирующего устройства;
худшее качество цементного камня в нижней части ствола скважины (зона смешения тампонажного раствора с вытесняемым буровым раствором).

ОБРАТНОЕ ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ

Способы определения времени конца цементирования:
По объёму вытекающей жидкости (по объёму ЗП). При закачке цементного раствора необходимо учитывать кавернозность, возможность частичного поглощения цементного раствора при цементировании, сжимаемость раствора и другие факторы.
Геофизический способ.
Метод меченой жидкости.

цементного раствора в колонну используют радиоактивные изотопы, наличие которых в

цементном растворе дает возможность четко фиксировать границу между буровым и тампонажным растворами.
Количество закачиваемого в затрубное пространство скважины цементного раствора контролируется прибором гамма-каротажа. Прибор спускают на каротажном кабеле 14 в колонну через лубрикатор 12 и за первой порцией цементного раствора вводят ампулу с радиоактивным изотопом через лубрикатор 12.
Затрубное пространство герметизируется превентором 7. Выходящий из обсадных труб буровой раствор через специальные отводы 11 направляется в желоб.

ОБРАТНОЕ ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ

Оборудование устья скважины при обратном цементировании:
1 – направление; 2 – эксплуатационная колонна;
3 – промежуточная колонна; 4 – нижняя колонная головка; 5 – уплотнительные кольца фланцевого соединения; 6 – крестовина превенторной сборки;
7 - превентор; 8 – бурильная колонна;
9 – ротор, 10 – элеватор, 11 – верхний переводник с отводами, 12 – лубрикатор, 13 – манометр,
14 – каротажный кабель

меченой жидкостью М вслед за буферной жидкости в объёме, равном

внутреннему нецементируемому пространству обсадной колонны;

б - начало подачи тампонажного раствора;

в – конец цементирования.

ОБРАТНОЕ ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ

с низкими градиентами пластового давления. Способ незаменим, когда имеются неизолированные

зоны поглощения высокой интенсивности – более 6 м3/ч, ожидаются поглощения тампонажного раствора при перепаде, равном разности значений гидростатического давления столбов тампонажного и бурового раствора, в разрезе встречаются пласты, склонные к гидравлическому разрыву при давлениях, возникающих в процессе цементирования.
Технологические и технические особенности:
Он может осуществляться как с разрывом во времени, так и без него. При этом способе цементирования нижняя часть затрубного пространства обсадной колонны (от башмака до подошвы поглощающего пласта) заполняется тампонажным раствором через башмак колонны в том же порядке, как и при прямом одноступенчатом методе цементирования. Вторая часть тампонажного раствора для цементирования участка колонны от поглощающего пласта до устья скважины закачивается в затрубное пространство с устья. При этом буровой раствор вытесняется в поглощающий пласт. В первую порцию этой части тампонажного раствора могут вводить инертные наполнители снижающие поглощающую возможность пласта.
При осуществлении данного способа цементирования с разрывом во времени после закачки нижней порции тампонажного раствора прямым методом дают возможность ему загустеть и лишь после этого ведут закачку второй порции тампонажного раствора обратным методом. В случае, если планируется вести процесс без разрыва во времени, порядок закачки растворов рассчитывают так, чтобы тампонажные растворы первой и второй ступени встретились в затрубном пространстве на уровне поглощающего пласта.

тампонажного раствора в технологическую колонну и в затрубное пространство;
II

– продавка цементного раствора в поглощающий пласт; III – промывка технологической колонны;
1 – цементировочная головка; 2 – ввод в межтрубное пространство; 3 – ротор; 4 – превентор;
5- подпревенторные линии; 6 – обсадная колонна; 7 – технологическая колонна; 8 – обратный клапан;
9 – башмак.

продавочной жидкости в колонну НКТ после буферной жидкости и тампонажного

раствора при установленном пакере;
б - конец закачки продавочной жидкости;
в - промывка скважины после приподнятия колонны НКТ выше кровли цементного моста;

1 - ствол скважины; 2 - бурильная колонна;
3 - буровой раствор; 4 - продавочная жидкость;
5 - буферная жидкость; 6 - цементный раствор;
7 - пакер; А и Б - продуктивные горизонты.

образуются зоны защемленного бурового раствора. Поток жидкости даже при турбулентном

режиме течения не в состоянии разрушить эти зоны и удалить находящийся в них буровой раствор.
Основной причиной положительного влияния эффекта расхаживания обсадных колонн на полноту вытеснения бурового раствора является разрушение структуры бурового раствора, находящегося в защемленных зонах за счет возвратно-поступательного движения колонны труб.

Это открывает доступ потоку буферной жидкости и тампонажного раствора в желобные выработки и застойные зоны. Буровой раствор, оставшийся в зоне движения тампонажного раствора, с ним перемешивается, и вероятность оставления бурового раствора в защемленных зонах заметно снижается. При этом при движении колонны вверх цементный раствор затягивается в изменяющиеся по размерам желобные выработки, вытесняя буровой раствор.

БУ-75:
1 – «нога» вышки БУ-75; 2- две манифольдных линии;

3 – отвод манифольдной линии; 4 – конус уплотнения с накидной гайкой под тампонажное соединение; 5 – хомуты крепления манифольдных линий; 6 – гибкий тампонажный шланг для закачивания буферной жидкости и тампонажного раствора; 7 – гибкий тампонажный шланг для продавливания тампонажного раствора; 8 – гнездо конуса уплотнения с накидной гайкой под тампонажное соединение; 9 – удлиненные бурильные штропы; 10 – цементировочная головка;
11 – талевый блок; 12 – элеватор.

Вид нижней части двух тампонажных стояков высокого давления

Вид удлиненных штропов и гибких тампонажных рукавов,
присоединенных к цементировочной головке

ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ КОЛОННЫ С РАСХАЖИВАНИЕМ

сконфигурирована для одной пробки со сбросом шара или для двух

пробок со сбросом шара и подходит для спуска и цементирования всех систем хвостовиков, включая вращающиеся хвостовики.

Преимущества таких компоновок:
свободный канал, после того как сбрасываются шар или пробка;
продавочные пробки и сбросной шар полностью изолированы от обводной линии;
невращающийся цементировочный канал в корпусе вертлюга позволяет производить цементирование, расхаживание с одновременным вращением колонны.

При цементировании горизонтального ствола скважины поток буферной жидкости и тампонажного раствора протекает по верхней части, т.е. образуется «мертвая зона». Вращение обсадной колонны в процессе цементирования дает возможность поднимать буровой раствор в зону потока, что обеспечивает более качественную замену бурового раствора тампонажным.

ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ КОЛОННЫ С ВРАЩЕНИЕМ