Схема обвязки оборудования при цементировании
В настоящее время в различных нефтегазовых районах применяют несколько отличающихся друг от друга технологических схем приготовления и нагнетания тампонажных растворов. Это отличие обусловлено спецификой геолого-технических, а иногда и климатических условий данного района, что определяет выбор конструкции скважины, способа цементирования и тампонажного материала для каждого конкретного района.
Отличие этих схем заключается в использовании различного числа цементировочных агрегатов и цементосмесительных машин, а также в применении специальных устройств или механизмов, повышающих качество раствора или цементирования в целом и улучшающих условия труда обслуживающего персонала. Схема обвязки оборудования при использовании 20 — 40 т сухого тампонажного материала для приготовления раствора приведена на рис. 14.6.
При использовании 40 — 60 т сухого материала для приготовления и нагнетания тампонажного раствора применяют большее число агрегатов, позволяющихаккумулировать весь сухой материал в трех точках затворения. Если масса сухого материала превышает 60 т, то изменяется схема обвязки цементировочных агрегатов и цементносмесительных машин (рис. 14.7).
Во всех этих схемах, как правило, предусматривается такое соотношение между численностью цементосмесительных машин и цементировочных агрегатов, при котором обеспечивается бесперебойное приготовление и нагнетание тампонажного раствора в скважину с заданным темпом. Обыч-
Рис. 14.6. Схема обвязки агрегатов при цементировании скважин с использованием 20—40 т сухого тампонажного материала:
1 — цементосмесительная машина 2СМН-20; 2 — цементировочный агрегат ЦА-320М; 3 —цементировочный агрегат ЗЦА-400А; 4 — блок манифольда 1БМ-700; 5 — станция контроля цементирования; 6 — цементировочная головка; штрихпунктир — движение продавочной жидкости; сплошная линия — движение тампонажного раствора
Рис. 14.7. Схема обвязки агрегатов при цементировании скважин с использованием более 60 т сухого материала.
Усл. обознач. см. на рис. 14.6
но с одной цементосмесительной машиной 2СМН-20 работают два цементировочных агрегата, один из которых (имеющий водоподающий насос) подает жидкость на затворение в гидровакуумное смесительное устройство цементосмесительной машины, а второй (не имеющий водоподающего насоса) вместе с первым нагнетает готовый раствор в скважину. При этом суммарная подача жидкости (по паспортным данным) двумя агрегатами несколько больше производительности цементосмесительной машины. Как правило, для продавливания верхней разделительной пробки используют агрегат ЗЦА-400А, который обвязывают с цементировочной головкой.
В различных районах страны в связи со специфическими условиями схемы обвязки оборудования несколько видоизменяются.
В б. Грознефти и Краснодарнефтегазе использовали осреднительные емкости, смонтированные на автомашине и имеющие перемешивающие устройства. Прежде чем подать раствор в скважину, его некоторое время перемешивают в этой емкости; благодаря этому повышается его однородность, что существенно улучшает качество цементирования. Представляется целесообразным организовать серийное изготовление таких емкостей. На рис. 14.8 показана схема расстановки и обвязки оборудования при цементировании скважин облегченным тампонажным раствором с применением осреднительнои емкости и использованием резервуара вместимостью 40 м3 для заготовки воды затворения.
Иногда для аккумулирования жидкости затворения используют пере-
Рис. 14.8. Схема обвязки агрегатов при цементировании облегченным раствором с использованием осреднительной емкости и резервуара для заготовки жидкости затворения:
1 — цементосмесительная машина 2СМН-20; 2 — цементировочный агрегат ЦА-320М; 3 —цементировочный агрегат ЗЦА-400А; 4 — блок манифольда 1БМ-700; 5 — станция контроля цементирования СКЦ-2М; 6 — цементировочная головка; 7 — осреднительная емкость; 8 — резервуар; пунктиром обозначено движение жидкости затворения
движные емкости различной вместимости (рис. 14.9). Пунктирными линиями показано направление движения воды, сплошными — тампонажного раствора, штрихпунктирными — продавочной жидкости. При работе по этой схеме после приготовления и нагнетания тампонажного раствора при его продавливании смесительные машины и обвязанные с ними цементировочные агрегаты могут быть отсоединены и отправлены на базу.
В б. ВНИИКРнефти разработана и внедрена специальная технологическая схема приготовления и нагнетания тампонажного раствора (рис. 14.10), исключающая его потери (особенно при использовании вспенивающих реагентов) и позволяющая увеличить подачу насосов цементировочных агрегатов за счет создания подпора на приеме.
В ЗапСиббурнефти для приготовления растворов из лежалых цементов иногда используют фрезерно-струйную мельницу, соединенную с оборудованием по схеме, указанной на рис. 14.11 (разработана в б. ВНИИКРнефти); используется также схема цементирования скважин с применением гидравлического способа активации цемента.