Максимальное наружное избыточное давление Р_ни = 9,1 МПа, поэтому для первой секции выбираем трубы, имеющие:

Р_кр1 ≥ Р_ни *[n₁],

где [n₁] = 1,1;

Р_кр1 ≥ 9,1*10⁶*1,1 = 10,1 МПа.

Выбираем трубы диаметром 168 мм и толщиной стенки д = 7 мм, с группой прочности «Д», имеющие следующие характеристики:

Р_кр = 16,6 МПа, Р_т = 28,8 МПа, Р_стр = 880 кН.

Проверяем трубы на прочность:

И так окончательно выбираем трубы согласно ГОСТу–632–64, ОТТМ диаметром 168,3 мм и толщиной стенки 7,3 мм, диаметром муфты 188 мм.

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.13.

Таблица 2.13

Номер секции	L, м	д, мм	Группа прочности	Q, кН	n1	n2	n3
1	1300	7,3	Д	382,6	1,8	6,7	2,3

2.5.4 Компоновка кондуктора и эксплуатационной колонны

Выбор технологической оснастки.

Под названием «технологическая оснастка» подразумевается набор устройств, которыми оснащают обсадную колонну для обеспечения ее спуска и качественного цементирования. Выбранная технологическая оснастка включает в себя следующие элементы:

1) Элементы оснастки кондуктора.

а) башмак с бетонной насадкой БК-245;

б) обсадные трубы диаметром 245 мм;

в) для предупреждения перетока бурового или тампонажного раствора из заколонного пространства в обсадную колонну, в процессе крепления скважины оборудуется обратным клапаном ЦКОД-245. его монтируют или в башмаке обсадной колонны или на 10-12 м выше него.

г) для цементирования обсадной колонны в стволе скважины, с целью равномерного заполнения кольцевого пространства тампонажным раствором и качественного разобщения, оборудуется центраторами ФП 245х3500 – 3шт.

2) Элементы оснастки эксплуатационной колонны.

а) башмак с бетонной насадкой БК-168 мм;

б) обсадные трубы диаметром 168 мм;

в) обратный клапан ЦКОД-168;

г) центраторы ФП 168х214х265 – 8 шт.;

д) турбулизаторы ЦТ 168/214-3 – 8 шт.;

Их устанавливают на обсадной колонне в зонах расширения ствола скважины на расстоянии не более 3-х метров друг от друга;

е) для разрушения корки бурового раствора на стенках скважины при расхаживании обсадной колонны, и образования прочного цементного кольца за обсадной колонны, оборудуется скребками 168/214 – 6 шт.

2.6 Цементирование эксплуатационной колонны

2.6.1 Расчет необходимого количества материалов

Для облегчения качественного крепления обсадной колонны выбираем портландцемент ПЦТ-ДО-50.

Определяем водоцементное отношение для облегченного цементного раствора и для цементного раствора по формуле:

где с_ц = 2920 кг/м³ – плотность цементного раствора;

– для облегченного цементного раствора:

– для цементного раствора:

Найдем необходимый объем:

– облегченного цементного раствора:

т.к. облегченный цементный раствор находится внутри кондуктора, т.е. в обсаженной части ствола скважины:

– цементного раствора:

Объем воды для приготовления:

– для цементного раствора:

– для облегченного цементного раствора:

Количество цементировочной техники:

где с_нас –насыпная плотность цементного порошка;

V_бунк –объем бункера цементосмесительной машины СМН-20;

Для приготовления цементного раствора:

Для приготовления облегченного цементного раствора:

Всего потребуется для приготовления и закачки цементных растворов 3 машины 1АС-20 и 4 машины ЦА-320.

2.6.2 Гидравлический расчет цементирования

Определим объемное содержание глины, цемента и воды в 1 м³.

где q_см – масса сухого тампонирующего материала,

q_в – объем содержания воды в 1м³ раствора,

где q_гл –масса глинопорошка в 1м³ раствора,

q_ц – масса цемента в 1м³ раствора,

Определим для облегченного цементного раствора:

Определим общую массу цемента, глины и воды потребного для приготовления облегченного цементного раствора:

Найдем q_см для цементного раствора:

Определим общую массу цемента, глины и воды потребного для приготовления облегченного цементного раствора:

Определим подачу ЦА-320 при закачке облегченного цементного раствора:

где Q_в –объемная подача воды, Q_в = 12,6 л/с;

Определим подачу ЦА-320 при закачке цементного раствора:

Определим время закачки:

– облегченного цементного раствора:

– цементного раствора:

Результаты расчета цементирования приведены в приложении 1.

График процесса закачки и продавки цементировочного раствора приведены на рис.2.5, а схема обвязки на рис.2.6.

Рисунок 2.5 График процесса закачки и продавки цементного раствора.

Р ис. 2.6 Схема обвязки.

1, 2 – Смесительные машины с цементным и облегченным цементным растворами;

3 – ЦА для приготовления цементного и облегченного цементного раствора;

4 – ЦА начинающий продавку;

5 – Цементировочная пробка;

6 – Цементировочная головка;

7 – Блок манифольда;

8 – Станция контроля за цементированием.

2.6.3 Контроль качества цементирования

Наиболее эффективным методом, позволяющим получить максимальную информацию о качестве цементирования обсадной колонны не зависимо, от температуры и плотности тампонажного камня, является акустическая цементометрия. Для контроля качества цементирования обсадной колонны применяют акустические цементомеры АКЦ-1 и АКЦ-2. путем совместной интерпретации кривых акустической цементограммы представляется возможным:

– определить высоту подъема тампонажного раствора за обсадной колонной;

– оценивать состояние контакта цементного камня с колонной, а в некоторых случаях и с породой в кольцевом пространстве;

– исследовать процессы формирования цементного камня в затрубном пространстве во времени и оценивать степень влияния на камень различных нагрузок, испытываемых обсадной колонны при перфорации, избыточных внутренних давлениях и выполнение технологических операций в скважине.

С целью повышения информативности акустической цементометрии желательно использовать приставки к наземной аппаратуре цементомера, позволяющие регистрировать полный акустический сигнал, подающий в приемник цементомера. На основе интерпретации характеристик полного акустического сигнала достаточно уверено можно оценивается состояние контакта цементного камня с породой, учитывая влияния факторов на результаты измерений.

Для оценки герметичности обсадной колонны нужно провести опрссовку ствола скважины.

Давление опрессовки должно быть не менее 7 МПа. Колонна считается герметичной, если при опрессовке ее водой давление за 30 минут снижается не более чем на 0,5 МПа, а также если после замены продавочной жидкости водой не наблюдается перелива жидкости и выделения газа на устье.

3. ТЕХНИКА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИНЫ

3.1 Выбор буровой установки

При выборе буровой установки исходят из того, что бы соблюдались следующие условия: критическая нагрузка, была бы больше нагрузки в процессе бурения и крепления, оснастка и диаметр талевого каната обеспечивали безаварийную работу на буровой.

С учетом этих условий, а также на основе работы на данной группе площадей на идентичных скважинах делаем следующий вывод: для бурения скважины выбираем буровую установку согласно ГОСТу – 16293 – 82 БУ – 75 БрЭ.

В таблице 3.1 приведена техническая характеристика этой буровой установки.

Таблица 3.1

Техническая характеристика БУ – 75 БрЭ.

№	Параметры	БУ – 75 БрЭ
1	2	3
1	Тип привода	электрический
2	Число двигателей основных механизмов	2
3	Допустимая нагрузка на крюке, кН	1000
4	Мощность привода лебедки, кВт	320
5	Оснастка талевой системы	4х5
6	Число скоростей подъема	4
7	Число буровых насосов	1
8	Полезная высота вышки, м	36,74
9	Наибольшее давление на выкиде	24,5
10	Масса установки, кг	1475

3.2 Обогрев буровой в зимних условиях

Продолжительность отопительного периода в районе деятельности БП «Тюменбургаз» составляет 284 сутки, по этому для работы в зимних условиях необходимо предусматривать обогрев буровой.

Отопительная установка на буровой предназначена для обеспечения паром низкого давления отопительных и технологических нужд.

На буровой пар расходуется на подогрев глинистого раствора в приемных емкостях и желобной система, подогрев выкидных линий буровых насосов, подогрева масла и двигателей внутреннего сгорания пере их пуском в работу, для отопления культбудки и насосного помещения, для разогрева замков и бурильных труб при СПО.

В зимних условиях осуществляется индивидуальный обогрев буровых установок от двух паровых котлов ПКН-20.

Подача пара к объектам буровой осуществляется по паропроводу из труб диаметром 0,1 м. Во избежании разрыва паропровода, они изготавливаются с П – образными компенсаторами.

Для регулирования подачи пара на линии паропровода устанавливают чугунные задвижки.

Из котельной пар подводится к подсвечникам, пульту управления бурильщика и емкостям с буровым раствором.