Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Цементирование обсадных колонн и выполне­ние тампонажных работ являются трудоемкими операциями, требующими приготовления больших объемов раствора и доставки его в короткий срок в скважину. Для качественного

выполнения этих работ применяют специальное оборудова­ние: цементно-смесительные машины, цементировочные аг­регаты, цементировочные головки, трубопроводы и шланги для обвязки устья скважины, а также скважинное оборудова­ние: пакерующие устройства, тампонажные снаряды.

Цементно-смесительная машина (ЦА) служит для приготов­ления тампонажных растворов на месте проведения цементи­ровочных работ и транспортирования сухого цемента навалом. Эти машины можно также применять для приготовления нор­мальных и утяжеленных буровых растворов на основе глино- порошков. Рассмотрим устройство и характеристику цементно­смесительной машины СМ-4М, смонтированной на шасси авто­мобиля ЗИА-1Э1А высокой проходимости (рис. 25.5).

Цементный раствор приготавливают с помощью дозирую­щего шнека 2, смонтированного в нижней части бункера 1. Цемент подается шнеком к задней стенке бункера в прием­ную воронку 3 и далее в смесительное устройство 4. С другой стороны к смесительному устройству подводится вода. Струя воды, вытекающая из сопла штуцера смесительного устройст­ва, создает в нем разряжение и, захватывая цемент, направ­ляет его в напорную трубу 5, где цемент перемешивается с жидкостью. Плотность цементного раствора регулируется из­менением частоты вращения шнека.

Производительность СМ-4М составляет 0,4-0,6 м3/мин, плотность приготовляемого раствора — 1,7-2,0 г/см3, давление жидкости перед смесительным устройством — 0,6-1,0 МПа, привод дозирующего шнека осуществляется от двигателя ав­томобиля. Установка имеет вакуумно-гидравлический смеси­тель, масса установки — 11 т.

Выпускается более мощная цементно-смесительная маши­на 2СМН-20, смонтированная на шасси автомобиля КрАЗ-257.

Она имеет производительность по раствору до 1,2 м3/мин, давление жидкости перед смесительным устройством — 0,8- 1,5 МПа и полную массу — 23 т.

Цементировочный агрегат предназначен для подачи тампо — нажного раствора в скважину, нагнетания его в затрубное пространство или зону поглощения, для изменения объема жидкости, расходуемой на приготовление тампонажного рас­твора и подачи жидкости затворения в цементно-смеситель — ную машину при приготовлении тампонажного раствора.

Рассмотрим цементировочный агрегат ЦА-320М (рис. 25.6), смонтированный на шасси автомобиля высокой проходимости КрАЗ-257. Цементировочный агрегат включает следующие уз­лы: коробку отбора мощности, водоподающий насос 1В, вспо­могательный двигатель ГАЗ-51 А двухпоршневый насос 9Т вы­сокого давления с приводом от транспортного двигателя авто­машины, мерный бак, разделенный внутренней перегородкой на две полости объемом 3,2 м3 каждая и манифольд, позволяю­щий составлять различные схемы подсоединения агрегата.

Параметры работы агрегата (производительность и давле­ние) зависят от частоты вращения двигателя и диаметра втулок насоса. Максимальное давление агрегата составляет 32 МПа. Характеристика режимов работы цементировочного агрегата ЦА-320М

TOC o "1-5" h z Включенная передача………………… II III

Частота вращения коренного ва­ла насоса, об/мин 27 48

Диаметр втулки цилиндра насо­са, мм 100 115 127 100 115 127

Подача, л/с……………………………….. 2,9 4,0 4,9 5,2 7,0 8,7

Давление нагнетания, МПа………… 32 23 18,5 18 13,4 10,7

Включенная передача………………… IV V

Частота вращения коренного ва­ла насоса, об/мин

Диаметр втулки цилиндра насо­са, мм

Подача, л/с………………………………..

Давление нагнетания, МПа…………

TOC o "1-5" h z 100 115 127 100 115 127

7,9 10,7 13,3 11,9 16,1 20,0

11,7 8,7 7,0 7,8 5,8 4,7

При закачивании тампонажного раствора в скважину под давлением с использованием тампонажного устройства ТУ-7 (рис. 25.7) на устье скважины устанавливают герметизатор (25.7, а). Герметизатор имеет регулировочный вентиль 2, уплот­няющую манжету 4, находящуюся в обсадной трубе 6. В про­цессе тампонирования хвостовик 5 герметизатора присоединя­ют к бурильным трубам. Перемещением рукоятки 1 вентиля поток нагнетаемой в скважину жидкости через трубу 3 можно направить как во внутреннюю полость бурильных труб, так и в межтрубное пространство.

Пакер (рис. 25.7, б) герметизирует ствол скважины при раз­работке его по диаметру до 10 мм. Пакер опускают в скважину на бурильных трубах, с которыми он соединяется с помощью переходника 1, и устанавливают на заданной глубине. На што­ке 2 пакера закреплены три самоуплотняющихся манжеты 4, закрытые при спуске пакера кожухом 3. Манжеты опираются на шайбы 5 и упорную гайку 6. Винт 8 соединяет кожух 3 с опорой 9. Для приведения пакера в рабочее положение необхо­димо через колонну бурильных труб сбросить шар 7. Во время нагнетания жидкости по бурильным трубам во внутреннюю по­лость пакера кожух 3 смещается по хвостовику 10 в нижнее положение до упора в головку 11. Манжеты 4 при этом рас­правляются и перекрывают ствол скважины. По окончании там­понирования пакер поднимают без каких-либо дополнительных операций, что существенно упрощает его эксплуатацию.

Скважинный контейнер-смеситель (рис. 25.7, в) служит для спуска жидкого ускорителя схватывания в зону поглощения. Он состоит из концентрично расположенных труб 2 и 3, соеди­ненных между собой переходниками 1 и 6. Перед спуском в скважину межтрубное пространство контейнера заполняют жидким ускорителем схватывания. Для предупреждения преж­девременного истечения ускорителя служит втулка 7. БСС об­разуется при смешивании основного компонента смеси, нагне­таемого с поверхности, с жидким ускорителем схватывания, выдавливаемым из межтрубного пространства в полость 8 че­рез отверстия 5. Отверстия открываются при смещении втулки 7 до ограничителя 9 за счет давления жидкости на шар 4.

Известны многочисленные тампонажные устройства, разра­ботанные и изготовляемые в институтах техники и методики

разведки (ВИТР), минеральных ресурсов (ИМРе), производст­венных геологических объединениях (ПГО) и других организа­ций для разных геологических условий тампонирования.

В геологических организациях применяются многообраз­ные конструкции пакерующих устройств механического и гидравлического типов, съемных и стационарных.

Комментарии запрещены.