мсц в бурении что такое
Добыча нефти и газа
нефть, газ, добыча нефти, бурение, переработка нефти
Муфты ступенчатого цементирования
При креплении скважин в ряде случаев возникает необходимость подъема тампонажного раствора за обсадными колоннами на значительную высоту (до 3000 м и более). Обеспечить успешность и высокое качество проведений операций при подъеме тампонажного раствора на такую высоту за один прием цементирования не всегда возможно. Применяемое в этих случаях цементирование обсадных колонн с подъемом тампонажного раствора на большую высоту в два приема осуществляется с помощью муфт ступенчатого цементирования.
Муфты ступенчатого цементирования в стволе скважин рекомендуется устанавливать в интервалах устойчивых непроницаемых пород и на участках, где отсутствуют уширения, каверны или желеобразования.
Муфты ступенчатого цементирования МСЦ-1, разработанные в б. ВНИИКРнефти, предназначены для оснащения обсадных колонн диаметром от 140 до 245 мм и проведения процесса цементирования скважин в две ступени как с разрывом во времени, так и без него (рис. 13.17). Муфты ступенчатого цементирования МСЦ-2 используют для оснащения обсадных колонн диаметрами от 273 до 340 мм (рис. 13.18).
Ряд условных диаметров муфт соответствует ряду обсадных труб (ГОСТ 632 — 80) диаметрами от 140 до 245 мм. Максимальная допустимая рабочая температура не более 100 °С. Избыточное давление, необходимое для срабатывания затворов цементировочных отверстий муфт, составляет 4-8 ÌÏà.
Конструктивно муфта представляет собой полый цилиндрический корпус с присоединительными резьбами на концах и смонтированную на его внешней поверхности обойму, образующую на части длины кольцевую полость, в которой размещена с возможностью осевого перемещения заслонка. Внутри корпуса размещены нижняя и верхняя втулки, также
Рис. 13.17. Муфта ступенчатого цементирования МСЦ-1:
а, б, в — различные положения втулки; 1 — корпус; 2 — обойма; 3, 6 — верхняя и нижняя втулки; 4 — срезные винты; 5 — заслонка; 7 — циркуляционное отверстие; 8 — упорное кольцо; 9, 10, 11 — пробки продавочная, падающая и запорная соответственно
имеющие возможность осевого перемещения. В корпусе и обойме имеется несколько соосно расположенных циркуляционных боковых отверстий. В корпусе муфты МСЦ-2 предусмотрены также сквозные пазы, в которых размещены сухари, жестко соединяющие заслонку с верхней втулкой. В исходном положении заслонка и втулки зафиксированы на корпусе с помощью срезных винтов, причем заслонка и верхняя втулка находятся выше циркуляционных отверстий, а нижняя втулка герметично перекрывает циркуляционные отверстия в корпусе.
Эластичные уплотнительные манжеты продавочнои и запорной пробок при движении внутри обсадной колонны плотно прижимаются к ее стенкам и надежно отделяют тампонажныи раствор от продавочнои жидкости.
Рис. 13.18. Муфта ступенчатого цементирования МСЦ-2:
а, б, в — различные положения втулки; 1 — корпус; 2 — срезные винты; 3 — стопорное кольцо; 4 — заслонка; 5 — сухарь; 6—7 — верхняя и нижняя втулки; 8, 9 — наружное и внутреннее упорные кольца; 10, 11, 12 — пробки продавочная, падающая и запорная соответственно
Продавочная пробка имеет конусный наконечник с уплотнением для плотной посадки на упорное стоп-кольцо, а запорная пробка — в нижней части конусный поясок с уплотнением для плотной посадки на седло верхней втулки.
Обтекаемая форма падающей пробки и наличие ребер-стабилизаторов ускоряют ее погружение в столбе промывочной жидкости в колонне. В нижней части падающей пробки выполнен конусный поясок с уплотнением для посадки на седло верхней втулки.
Присоединительные резьбы муфты выполняют в соответствии с ГОСТ 632 — 80 на обсадные трубы и до начала использования муфты защищают от загрязнения и повреждения предохранительными пробками и колпачками.
Муфта ступенчатого цементирования
Для того, чтобы открыть муфту ступенчатого цементирования для цементирования или циркуляции, гибкая перекрывающая пробка должна быть протолкнута вниз через цементировочную муфту до запорной перегородки. Гидравлическое давление внутри обсадной колонны должно быть увеличено до открывающего давления, указанного в единицах ”пси” (psi), так, чтобы оно превышало давление в затрубном пространстве. При таком дифференциальном давлении срезные винты, удерживающие гидравлическую втулку на держателе втулки, срезаются и гидравлическая втулка проскальзывает вниз и останавливается на держателе втулке. В этом положении жидкость начинает проникать из внутренней части обсадной колонны в затрубное пространство. Противовращательные пальцы, расположенные на корпусе и находящиеся внутри пазов на закрывающей втулке, предотвращают вращение втулки, обеспечивая выравнивание отверстия.
Для того, чтобы закрыть отверстия корпуса муфты, закрывающая пробка проталкивается вниз по обсадной колонне до закрывающего седла. Давление (на 1000-1500 пси выше давления циркуляции, в зависимости от размера муфты) применяемое внутри обсадной колонны над закрывающей пробкой, срезает срезающие винты между закрывающей втулкой и закрывающим седлом и продвигает закрывающее седло вниз до тех пор, пока оно не войдет в контакт с концом выемки в закрывающей втулкой. Затем, кольцевые запорные зубья входят в зацепление с выемкой в закрывающей втулке и вся закрывающая втулка под давлением проталкивается вниз до тех пор, пока она не войдет в контакт с ниппельным переводником. Пазы в носовой части закрывающей пробки позволяют жидкости из обсадной колонны под пробкой поступать в пространство, образующее по мере того, как закрывающая втулка движется вниз. Зажимное кольцо попадает в выемку в корпусе цементировочной муфты и предотвращает движение вверх внутренней закрывающей втулки когда давление уменьшается. Отверстия в корпусе цементировочной муфты закрываются внутренней закрывающей втулкой с кольцевыми уплотнениями.
Гидравлическая втулка, держатель втулки и закрывающее седло сделаны из алюминия, который при необходимости может быть выбурен. Вращение закрывающего седла предотвращается запорными зубьями между седлом и втулкой. Выравнивание зубьев с пазами в закрывающем седле достигается направляющим пазом в седле.
Коническое седло между гидравлической втулкой и держателем втулки сцепляет втулку со держателем. Вращение держателя втулки предотвращается использованием левых резьб для скрепления с внутренней закрывающей втулкой. Паз в закрывающей втулке предотвращает ее вращение, а также ее движение вверх после разбуривания. Установочные винты, проходящие через стенку корпуса цементировочной муфты в концевой ниппельный переводник, предотвращают вращение ниппельного переводника относительно корпуса.
МУФТА ДВУХСТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ МОДЕЛИ 754 НО
Муфта ступенчатого цементирования модели 754 НО, снабженная пробочным комплектом № 754-2S, состоящим из перекрывающей пробки 754 и перегородки и закрывающей пробки 754, необходима для проведения двухступенчатого цементирования. Обыкновенные, автоматического наполнения или дифференционного наполнения клапана для ступенчатого цементирования могут использоваться под перекрывающей перегородкой. Опционная система открывания при помощи падающего шарика может быть поставлена по желанию заказчика, если отклонение ствола скважины над муфтой не более 250. Муфта с упором для задержания цементировочной пробки с перекрывающей перегородкой необходима для всех резьб, кроме ”баттресс” или восьминиточной резьбы.
Проведите инспекцию муфты ступенчатого цементирования и вспомогательным оборудованием сразу же по прибытии на место. Проверьте муфту на предмет царапин/вмятин, поврежденных резьб, и т.п. Проверьте закрывающую пробку на предмет ее правильной установки в муфте. Убедитесь в том, что перекрывающая пробка правильно устанавливается на перекрывающей перегородке, и что резьбы перегородки совпадают с соединительными резьбами обсадной колонны. Убедитесь в том, что в цементировочной головке нет посторонних пробок или предметов. Если пробки уже вставлены, убедитесь в том, что механизм их освобождения исправно функционирует, что удерживающий механизм нормально удерживает пробки, и что трубка эквалайзера установлена. Убедитесь в том, что в гидравлической втулке установлено необходимое количество срезающих винтов для достижения необходимого открывающего давления, и что открывающее давление муфты не превосходит внутреннее давление обсадной колонны.
ПРИМЕЧАНИЕ: Открывающее давление муфты должно превышать на несколько сот ”пси” максимальное дифференциальное давление, предполагаемое на цементировочной муфте во время цементирования. Это обычно происходит при первичном цементировании, когда обсадная колонна над муфтой заполнена цементом, или когда цемент первичной цементировки вытеснен.
1. Установите перекрывающую перегородку 754 или муфту с упором для задержания цементировочной пробки в необходимом положении в обсадной колонне под муфтой.
Примечание: Перегородка устанавливается конусной частью вверх.
2. Во время спуска обсадной колонны, установите цементировочную муфту в необходимом месте в обсадной колонне.
Примечание: Не ставьте ключи ни на какую из частей муфты.
3. После того, как обсадная колонна установлена и проципкулирована, смешайте и закачайте цемент первичной цементировки.
4. Откройте контейнер цементировочной пробки и спустите перекрывающую пробку 754 поверх цемента первичной цементировки. (Цемент может быть вымыт перед вытеснением.)
Примечание: Перекрывающая пробка и закрывающая пробка 754НО могут быть установлены заранее в пробочном контейнере, если удерживающий механизм способен удержать пробку в цементировочной головке. Рекомендуется использовать положительный индикатор освобождения пробки (флажок, и т.п.)
5. Закачайте рассчитанное количество вытесняющей жидкости и протолкните перекрывающую пробку 754 на перегородку. Поднимите давление на 500 пси выше давления циркуляции для того, чтобы пробка полностью опустилась.
A. Всегда замеряйте скорость потока и давление, необходимое для проталкивания пробки до того, как она окончательно опустится.
B. Перекрывающая пробка может быть прокачана через муфту при скорости потока до 10 брл/мин.
6. Снизьте давление и проверьте клапана потока на наличие обратного потока. Продолжать можно только когда клапана потока удерживают давление или цемент установлен.
7. При помощи давления в обсадной колонне откройте цементировочную муфту (см. спецификации открывающего давления, прилагаемые к муфте). Давление на поверхности, необходимое для открытия муфты равно специфицированному давлению открытия муфты минус внутреннее статическое давление в муфте (высота жидкости в колонне в футах х плотность в фунтах/грамм х 0.052) и плюс статическое давление в затрубном пространстве в месте установки муфты (высота жидкости в колонне в футах х плотность в фунтах/грамм х 0.052).
8. Когда цементировочная муфта откроется, начните циркуляцию для того, чтобы привести скважину в надлежащее состояние, затем смешайте и закачайте цемент вторичной цементировки. После закачки цемента вторичной цементировки освободите закрывающую пробку 754 и убедитесь в том, что она покинула цементировочную головку.
Примечание: Убедитесь в том, что прокачка происходит через муфту, сравнивая давление циркуляции, записанное, когда перекрывающая пробка была установлена.
9. Закачайте рассчитанное количество вытесняющей жидкости для установки закрывающей пробки в муфте.
10. Когда закрывающая пробка установится, продолжайте закачку пока не достигнете указанного ниже давления, превосходящего давление вытеснения:
Муфта ступенчатого цементирования
11. Проверьте, закрылась ли муфта, снизив давление и замерив объем жидкости, поступающей обратно.
12. Если наблюдается продолжительное и чрезмерное поступление обратной жидкости, произведите ”закачку в муфту” под более высоким давлением и/или большим напором насоса. Снова проверьте степень закрытия муфты.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАЗБУРИВАНИЮ МУФТЫ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ
Использование Tube-Lok™ на резьбах муфты ступенчатого цементирования опционно. Если Tube-Lok™ используется, нанесите тонкий слой по всей длине только ниппельного соединения.
S Нанесите небольшую каплю жидкого цементного раствора на верхушку каждой из цементировочных пробок для того, чтобы они не вращались при разбуривании.
Рекомендуется использование трех-шорошечного износостойкого долота. Долото должно предназначаться для средних/мягких пород и как можно большего размера.
Не проводите разбуривание в автоматическом режиме, контроль должен осуществляться вручную.
Используйте шламоуловитель для вылавливания разбуренных частей и/или инструмент для очистки стенок при разбуривании эксплуатационной колонны.
Рекомендуется использовать расширители или стабилизаторы, установленные близко к долоту, для направления долота на цель.
Производите разбуривание при по крайней мере 40-60 об/мин. Никогда не превышайте 100 об/мин!
Необходима нагрузка в 2000-3000 фунтов на каждый дюйм диаметра долота. (Долото диаметром 6 дюймов потребует нагрузки 12,000-18,000 фунтов.) Ударное бурение запрещено!
Производительность насоса должна обеспечивать вынос шлама без снижения нагрузки долота на цель. (Производительность насоса в 40 галл/мин на каждый дюйм диаметра долота — хорошая начальная точка.) Не работайте при чрезмерной производительности насоса!
Поддерживайте по крайней мере 2.0 единицы гидравлической мощности на 1 кв. дюйм поверхности долота.
Приподнимайте и опускайте долото во время бурения и циркуляции. Это поможет освободить шламоуловитель от долота.
Муфты ступенчатого цементирования (МСЦ)
Решения для цементирования обсадных колонн
Муфты ступенчатого цементирования (МСЦ)
Муфта ступенчатого цементирования (МСЦ) – элемент оснастки обсадной колонны, предназначенный для проведения цементирования скважин в 2 этапа.
Муфта состоит из стального толстостенного корпуса с алюминиевым наполнением. В стандартный комплект также входят продавочные пробки (продавочная пробка первой ступени, запирающая продавочная пробка) и устройство открытия свободного падения. Корпус имеет муфтовую и ниппельную резьбу для размещения в компоновке низа колонны. Продавочная пробка нижней ступени представляет собой сборный элемент, состоящий из нескольких резиновых элементов различной формы, скрепленных между собой стержневидным сердечником.
Запирающая продавочная пробка представляет собой цельный элемент, состоящий из пластикового сердечника и обрезиненной наружной части. Снизу пробки имеется ответная пластиковая часть, под седло в муфте ступенчатого цементирования. Устройство открытия свободного падения представляет собой алюминиевый элемент, наполненный свинцом, для его утяжеления. Посадочная муфта продавочной пробки первой ступени с обратным клапаном представляет собой патрубок с ответным седлом под носовую часть продавочной пробки первой ступени выполняющий также функцию муфты колонной.
Внутреннее наполнение всех элементов МСЦ разбуривается обычными трехшарошечными или PDC долотами.
Особенности и преимущества
Основные технические данные
Типоразмер
Тип резьбы
Максимальная рабочая температура
150 градусов по Цельсию
Варианты муфт ступенчатого цементирования
В муфте гидравлической открытие происходит за счет создания перепада давления, либо за счет сброса открывающего устройства.
В муфте механической открытие происходит за счет сброса открывающего устройства.
Пробка первой ступени (открывающая пробка)
Предназначена для продавки цемента первого этапа цементирования и последующего открытия муфты МСЦ
Композитный пластик компонентов легко разбуривается и обеспечивает необходимый уровень прочности.
Закрывающая пробка
Предназначена для продавки цемента второго этапа цементирования и последующего закрытия муфты МСЦ
Композитный пластик компонентов легко разбуривается и обеспечивает необходимый уровень прочности.
Свободно падающее открывающее устройство (опционально)
Применяется для принудительного открытия МСЦ.
Если вы хотите запросить коммерческое предложение или вам нужна дополнительная информация, пожалуйста, направьте заявку по адресу: sales@endv.su
© 2021 ENDV
Нефтесервис и производство нефтегазового оборудования
+7(499)134-1200
117335, г. Москва, Вавилова дом 79, корпус 1, эт 2 пом 6 ком 1-11
© 2021 ENDV
Нефтесервис и производство нефтегазового оборудования