Процессы, происходящие при формирования цементного камня в период ОЗЦ

Формирование цементного камня - это экзотермический процесс, то есть процесс с выделением энергии, в виде тепла. Приформировании Ц.К. набирает свои прочностные характеристики, которые должны быть заранее известны, и все реологические характеристики Ц.К. должны быть исследованы в лаборатории не менее, чем за 10 дней до начала цементирования. На время и качество формирования Ц.К. влияют различные факторы, такие как: 1-Температура (например при одноступенчатом цементировании схватывание Ц.К. происходит практически равномерно, т.к. вся часть раствора прошла через зону башмака, где наблюдается максимальная температура, однако при обратном цементировании быстрее схватывается нижняя часть Ц.К., находящаяся в призабойной зоне.). 2-Давления (на процесс и скорость схватывания большую роль оказывает давление, которое различно на разных глубинах). 3 – Среда, в которой происходит схватывание (например соленасыщенные пластовые воды могут разрушать структуру Ц.Р. на основе портландцементов, а также образовывать каналы внутри крепи). 4- Качество использования буферной жидкости, её способность разрушать фильтрационную корку, и максимально вытеснять буровой раствор с заколонного пространства). И т.д.

Вопросы. кулябин

«Технология бурения нефтяных и газовых скважин»

1. Функции бурильной колонны и усилия возникающие в ней при проводке скважины. Как формируют осевое усилие на долото при углублении скважины?

2. Конструкции труб ТБпк и Д16-Т, привести схему; состав материала этих труб.

3. Формулы для расчета длин УБТ при разных способах бурения скважин.

4. Выражение для расчета максимальной растягивающей нагрузки, действующей на верх- нюю часть бурильного инструмента при подъеме его из скважины.

5. Методика проектирования бурильной колонны.

6. Понятие о вибрациях бурильного инструмента. Расчет частоты осевых вибраций долота при роторном бурении скважин.

7. Охарактеризовать роль вибраций на работу различных элементов бурильного инстру- мента и на ТЭП.

8. Понятие о режиме углубления скважин и его параметрах. Методика проектирования ре- жима при турбинном бурении.

9. Методика проектирования расхода промывочной жидкости при разных способах буре- ния. Как окончательно принимают величину проектного расхода?

10. Проектирование диаметра струйных насадок долота при известной величине пе- репада в его промывочном узле (Рдт); функции Рдт.

11. На технологической схеме турбобура типа ЗТСШ1 показать основные осевые усилия, действующие на его узлы.

12. С применением простой схемы показать, как реализуется мощность на разруше- ние породы (Np) при вдавливании в нее зуба долота.

13. Устройство ВЗД м его технико-технологическая характеристика.

14. Изложить методику выбора ГЗД в зависимости от мощности, необходимой для разрушения породы на забое скважины.

15. Написать выражение для расчета момента сопротивлений валу ГЗД.

16. Способы бурения скважин и виды режимов углубления скважин.

17. Понятия о вибрациях с повышенными амплитудами; методы снижения таких ам- плитуд.

18. Основные формулы для расчета осевых усилий на забой скважины, на долото и на долото по приборам на устье скважины.

19. Упрощенный и уточненный графики технико-технологической характеристики турбобура модели ЗТСШ1.

20. Принцип действия (работы) турбины ГЗД и параметры ее турбинок.

1.Функции бурильной колонны и усилия возникающие в ней при проводке скважины. Как формируют осевое усилие на долото при углублении скважины?

Бурильная колонна - связующее звено между долотом, работающим на забое скважины, или каким либо участком скважины и наземным оборудованием.

Функции бурильной колонны:

При роторном бурении: за счет веса колонны создастся осевая нагрузка на долото; передается вращающий момент (Мвр) от ротора долоту, причем постоянно в процессе углубления скважины; подается циркуляционный агент для очистки забоя скважины от выбуренной или обвалившейся породы, а также для охлаждения элементов бурильного инструмента, в первую очередь, долота; осуществляются ловильные работы при аварийной ситуации с бурильным инструментом; устанавливаются отклоняющие устройства для искривления оси скважины в заданном направлении; на бурильных трубах опускают испытатели пластов или пробоотборники, нижние секции обсадных колонн (при ступенчатом цементировании скважины) и хвостовики обсадных колонн; устанавливают цементные мосты в скважине.

При бурении с ГЗД выполняются все перечисленные функции, но бурильная колонна вращается периодически, а постоянно колонна воспринимает реактивный момент забойного двигателя. Кроме того, по внутреннему каналу колонны подается энергия потока жидкости для работы ГЗД. При электробурении внутри бурильной колонны секциями монтируется электрокабель, по которому к электробуру подается энергия.

При всех способах бурения колонна прямо или косвенно является каналом связи с забоем, при этом осуществляется: механическая связь путем разгрузки части веса колонны на забой и изменения осевых усилий в бурильном инструменте, а также связь по потоку жидкости, движущейся в канале колонны.

Для обеспечения осевой нагрузки на долото, рассчитывают через длину стальных труб по формуле:

,

где: G, Gу, Gз - соответственно осевая нагрузка на долото, вес УБТ и забойного двигателя с присоединенными к его валу элементами, кН; b - учитывает Архимедову силу;

G=Р_ш*F_к, Рш – твердость горных пород по штампу, МПа, (Па); Fк – проекция площади контакта нескольких зубцов долота в момент окончания единичного силового контакта (вдавливания) зубцов с породой.

1, пк - соответственно плотности

промывочной жидкости и труб ПК;

qпк - вес одного метра труб ПК в воздухе с учетом замковых соединений, кН.

При определении G следует учитывать, что G должна, быть выше нагрузки на породы на величину гидравлического усилия под долотом:

,

где: Vн - скорость истечения промывочной жидкости из насадок долота, м/с;

Fн - общая площадь насадок долота, м2;

- размерность 1 в кг/м3.

Для бурения скважин в условиях Среднего ПриобьяG  25 МПа и легко измеряется на буровой