книги / Техника и технология строительства боковых стволов в нефтяных и газовых скважинах

Таблица 9.13. Параметры тампонажных растворов и цементного камня

ты. Эти реагенты оказывают влияние не только на сроки схватывания там­ понажного раствора, но и на процесс твердения и физико-механические свойства цементного камня.

Набор прочности цементного камня в значительной степени определя­ ется величиной водо-цементного отношения. Существенно снижение со­ держания воды в цементном растворе может быть достигнуто за счет добав­ ления к раствору понизителей водопотребности (пластификаторов). Добав­ ки этих реагентов приводят к значительному уменьшению значений пла­ стической вязкости и динамического напряжения сдвига раствора. Дости­ гаемый при этом разжижающий эффект позволяет сохранить требуемую подвижность системы при уменьшенном содержании воды, что уже обеспе­ чивает существенное повышение прочности цементного камня.

Сочетая ввод ускорителя «схватывания— твердения» с добавкой пони­ зителя водопотребности, снижающего водоцементное отношение, следует ожидать значительного повышения прочностных характеристик цементно­ го камня на ранней стадии твердения.

Полученные экспериментальные данные, в сравнении с базовыми там­ понажными растворами, приведены в таблицах 9.7—9.14.

Практически во всех случаях твердость по штампу цементного камня, содержащего комплексную добавку, уже в суточном возрасте превышает твердость базового состава двухсуточного возраста.

Основные сведения о реагентах-понизителях водопотребности тампо­ нажных растворов:

—триполифосфатнатрия (ТПФН) — белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде (ГОСТ 13 493—77).

—лигносил — гранулированный порошок темного цвета, хорошо рас­ творимый в воде (ТУ 39—08—277—84).

—оксиэтилендифосфоновая кислота (ОЭДФ) — белый кристаллический порошок без запаха, малотоксичный, хорошо растворимый в воде (ТУ 6-09-20-86).

127

*

10.1. Определение минимальной длины вырезаемого участка обсадной колонны

Для обеспечения надежности и успешного проведения забуривания бо­ кового ствола необходимо рассчитать минимальную длину вырезанного участка обсадной колонны и минимальную длину интервала забуривания с учетом его увеличения для условий возможного желобообразования. Эта методика разработана во ВНИИБТ и успешно опробована на практике [39]. Расчетная схема представлена на рис. 10.1.

Минимальная длина вырезаемого участка обсадной колонны определя­ ется в первую очередь длиной интервала забуривания. Расчет длины интер­ вала забуривания производится для отклонителей как с одним углом пере­ коса, так и для отклонителей с двумя углами перекоса. С учетом увеличе­ ния интервала забуривания для условий возможного желобообразования минимальную длину вырезаемого участка обсадной колонны рекомендует­ ся рассчитывать по формуле (10.1):

где L —длина удаляемого участка, м; 1, — расстояние от торца долота до места искривления переводника отклонителя, м; R — радиус искривления

Рис. 10.1. Схема забуривания бокового ствола в интервале вырезанного участка об­ садной колонны: D — диаметр скважины, м; Da — диаметр долота для бурения БС, М’ dBH, dOT— соответственно, внутренний диаметр обсадной колонны и наружный Диаметр отклонителя, м; 5,, 52 —углы перекосы осей переводников отклонителя, Фзд.; lh 12 — длины нижней и верхней секций отклонителя, град.; R —радиус ис­ кривления БС скважины, м; Н — высота вырезанной части обсадной колонны, м; a —зенитный угол выхода ствола скважины в интервале забуривания БС, град.

ствола скважины, м; Dj — диаметр замка бурильной колонны, м; а —угол выхода долота из скважины (град.), определяемый в свою очередь по фор­ муле:

где Ц, — диаметр долота, м.

Радиус искривления ствола скважины обусловлен прежде всего геомет­ рическими размерами отклонителя. Для отклонителя на базе гидравличе­ ского забойного двигателя с одним углом перекоса осей радиус R рассчи­ тывается по формуле:

где 12 — длина верхнего плеча отклонителя, м; у — угол перекоса осей от­ клонителя, град.; р — угол наклона нижнего плеча отклонителя к оси сква­ жины, град., определяется по формуле:

где dOT— диаметр отклонителя, м.

Угол перекоса осей отклонителя у в данном случае находится по фор­ муле:

где // и 12— соответственно, длины нижней и средней секций отклонителя, м; а — зенитный угол выхода ствола в интервале забуривания, рад.

Для отклонителя с дополнительным кривым переводником над забой­ ным двигателем (или других компоновок) при расчете радиуса искривления рекомендуется также пользоваться данными формулами.

Радиус искривления ствола скважины определяется допустимой интен­ сивностью искривления ствола на 10 м проходки (il0), которую с учетом обеспечения надежности крепления скважин рекомендуется выбирать в пределах 2—2,5710 м.

Как правило, величины I, и 12 известны из размеров отклонителя. С учетом вписываемости отклонителя в геометрические размеры ствола скважины в интервале забуривания величины I, определяются по фор­ муле:

— для отклонителя с двумя углами перекоса

где Dc — условный диаметр скважины, м; при забуривании в мягких поро­ дах Dc принимают равным наружному диаметру обсадной колонны, а при забуривании в твердых породах — диаметру скважины до спуска обсадной