Proiect La Forajul Sondelor

8/11/2019 Proiect La Forajul Sondelor

1/90

UNIVERSITATEA PETROL SI GAZE PLOIETI FACULTATEA DEINGINERIE DE PETROL SI GAZE

PROIECT LA FORAJUL SONDELOR

Profesor coordonator:

Conf dr !n"er#an NICOLESCU St$dent:

D!n$

A%e&andr$

An$!: '

FORAJUL SONDELOR PLOIETI *+,*


2/90

23

5

5

67

9

15

19

19

20

22

24

26

26

37

40

45

45

77

79

82

90

94

CUPRINS

Cap, 1 Noiuni introductive..... ........ .............. ................. .............. ................Cap. 2 Stabilirea diametreior coloanelor de tubare si ale sapelor de

foraj................

2.1 Coloana de exploatare.. .................................. ..... ... ... ...................

2.2............................................Coloana intermediar.,..,................................................. ................

2.3 Coloana de ancoraj.,..................... ........... ...........................................

Cap. 3 Garnitura de foraj... . .................................................................... ........

3.1 le!erea prjinilor de foraj "i a prjinilor !rele..... .................... ..... .....3.2..............................................................Calculul de re#isten a$

!arniturii de foraj corespun#toare intervalului forat pentru coloana

de exploatare...............................................................................,,......

3.3 %xploatare !arniturii de foraj.. ............. ....... ........... .... ........ ..... .....

Cap. & 'luide de foraj.,.,,,.,..,...... ... .. ........................................ ......................

&.1............................................................(ipuri de )uide de

foraj.......................................................................................................

&.2..........................................................................................................*r

oprietile +#ice ale )uidelor de foraj,..,.....,.,.........,...,.,,.,,...,................

&.3.........................................................................Calculul volumelor de

)uid de foraj.,.,..,.,...,,.,...........................................................................

&.&....................................................................................................Cantit

ile de materiale utili#ate pentru prepararea )uidelor de foraj...... ......

Cap. (ubarea sondei................... ..................................................................

.1 Calculul de re#isten al coloanelor de tubare....,..,.,..,........ ... .............

.2 %c-iparea coloanelor de tubare..,...,.,,.,,,.,..,,.,.,..,..........,. .....................

.3 %xecutarea operaiei de tubare........,,...,...,..,.,, ................. ...................


3/90

inu lexandru

TE-A PROIECTULUI Sta#!%!rea (ro"ra.$%$! de constr$c/!e a% $ne! sonde

S se stabileasc pro!ramul de construcie al unei sonde dac se cunosc urmtoarele

date/

0 dncimea de introducere a coloanei de ancoraj/ a 45 m6

0 dncimea de introducere a coloanei intermediare/ s 175 m6

8 dncimea de introducere a coloanei de exploatare/ ex 255 m6

0 ensitatea )uidului de foraj corespun#tor coloanei de ancoraj/ pna 1145 9!:m36

0 ensitatea )uidului de foraj corespun#tor coloanei intermediare/ pm 1355 9!:m36

8 ensitatea )uidului de foraj corespun#tor coloanei de exploatare/ pne 155

9!:m36 8 psarea de sap/ Gs~13 9N6

0 (uraia/ n 75 rot:min6

8 Coe+cientul de si!uran utili#at la ale!erea materialului !arniturii de foraj/ cs 1.6

0 *resiunea de la ;ncrctor/ p,< 125 bar6


4/90

inu lexandru

Ca(!to%$% , No/!$n! !ntrod$ct!0e

;n esen, ar-itectura unei sonde repre#int pro!ramul de construcie pentru

reali#area sondei respective.

%lementele componente ale ar-itecturii unei sonde sunt/

< numrul coloanelor de tubare si adncimile de introducere6

< tipurile coloanelor/ ;ntre!i, pierdute =lainere>, pierdute "i ;ntre!ite, de acela"i

diametru pe toat lun!imea sau telescopate6

< diametrele coloanelor si ale sapelor de foraj6

< componena !arniturilor de foraj6

< componenta coloanelor/ tipuri de burlane, materiale "i !rosimi de perete

pentru burlanele +ecrei coloane6

< intervalele si metodele de cimentare, inclusiv calculele referitoare la

efectuarea cimentrilor6

< )uidele de foraj/ tipuri si caracteristici +#ice6

Construcia proiectat determin, de re!ul, ec-ipamentul "i sculele cu care se

va executa sonda/ instalaia de foraj, diametrul "i alctuirea !arniturilor de foraj

folosite pe diverse intervale, tipul "i diametrul motoarelor de foraj submersibile < cnd

se utili#ea#


5/90

inu lexandru

Ca(!to%$% *

Sta#!%!rea d!a.etre%or co%oane%or de t$#are s! a%e sa(e%or de

fora1

*ro!ramul de tubare al sondei impus prin datele de proiect cuprinde 3 coloane

cu urmtoarele adncimi de +xare/

< coloana de ancoraj / 5 < 45m6

< coloana intermediar/ 5 < 175m 6

< coloana de exploatare/ 5 < 255m6

Calculul diametrelor coloanelor "i a sapelor se face conform pro!ramului deconstruc ie al sondei stabilit. Se im une o coloan de ex loatare de in.

10n

7 /sn

5 in2500

'i!. 1 *ro!ramul de construcie al sondei

@ai departe, diametrele celorlalte coloane si ale sapelor aferente se stabilesc, ;ntr?a@3*>=1 Q+)'8,*>;5+@3,',, .)4 4

22


24/90

inu lexandru')*Inter0a%$% forat cores($n2tor co%oane! !nter.ed!are

Sc-ema de calcul este urmtoarea/

*> D!a*Q ?a * Q Ds!*Q =?!>?a@ 3 * Q +*5+,*Q ;5+>+*''5*Q =,45+ >;5+@

hni 1RJ.24 m36

'))Inter0a%$% forat cores($n2tor co%oane! de e&(%oatare

Sc-ema de calcul este urmtoarea/


25/90

inu lexandru

e255 m6

iametrul interior al coloanei intermediare/

jjF144 mm6

iametrul sapei/

+&?= 141. mm6

holumul de )uid necesar forrii acestui interval /hne2L=ii2Q ?!Dse*Q =?e>?!@@3*>H=o%;;*Q ,45++,;,5*Q =*SOO>,45+@@

Gne=121.31 .)

'' Cant!t2/!%e de .ater!a%e $t!%!ate (entr$ (re(ararea $!de%or de

fora1'',Inter0a%$% cores($n2tor co%oane! de ancora1

*entru forajui intervalului corespun#tor coloanei de ancorag s


26/90

inu lexandruin acest sistem re#ult masa de barit necesar ;n!reuierii noroiului/

m ",i-P!.P0! 34=4100 :,R.R.R.~_CH2B. 186.27 33884.6 33.884;:nJKP 5 6P77 41001170

hi < volumul noroiului natural pe care s *>rg = *i

*> p> *>rg ' p>rg = *i pi

in acest sistem re#ult volumul "i masa de ar!il necesar preparrii

noroiului precum "i volumul de ap/

'ar!

:^6:3 25001000

m7 Var" 3 ,;< > *+,; 3 ,5; =p, < llrjlll1355 223+2!

arcP@;6P3 25001000

mm = :m "22.52 2500 = 56300 =

%A*loe *> = *< *>rg= 112.64 22.52 =

2


27/90

Ca(!to%$% 5 T$#area sonde!inu lexandru

5,Ca%c$%$% de re!sten/2 a% co%oane%or de t$#are

*e ;ntrea!a durat de existen a une sonde, ;ncepnd cu procesul de foraj,

continund cu cel exploatare si ;nc-eind cu abandonarea, coloanele de tubare ale

sondei respective sunt supuse unui complex de solicitri. cestea acionea#

independent sau ;n interdependen, accidental sau permanent, static sau dinamic,

cu valoare constant sau variabil, funcie de momentul din durata de existen a

sondei "i de operaia efectuat.

Natura "i intensitatea solicitrilor depind de o multitudine de factori obiectivi

sau subiectivi/ adncimea "i traiectul sondei, stabilitatea formaiilor de roci

traversate, natura "i presiunea )uidelor din desc-iderile rocilor, !radienii de +surare

ai rocilor, temperatur, modul de +xare a coloanelor la suprafa, operaia executat

"i te-nolo!ia aplicat, natura "i compo#iia )uidelor existente ;n sond ;n momentul

respectiv etc.

atorit aciunii lor in foarte multe situaii "i a valorilor ridicate, ;n calculul

obi"nuit al coloanelor se consider solicitrile/


28/90

inu lexandru

operaiei de cimentare cnd, la oprirea dopului plin de cimentare, se produce

;nc-iderea coloanei "i apare o cre"tere de presiune6 aceast presiune

suplimentar produce un plus de solicitare la ;ntindere6 dup stabilirea

componenei coloanei, se calculea# adncimea pn la care se poate

produce !olirea coloanei fr pericolul turtirii la presiune exterioar6 !olirea

poate s aib loc ca urmare a unei pierderi de circulaie, la continuarea

forajului, ;ntr


29/90

inu lexandru

6

Se vor folosi urmtorii coe+cieni de si!uran/

4 tronsonul de burlane cu !rosimea peretelui tR.R7 mm va avea

lun!imea/liJ5 m6

Ca urmare, din punctul de vedere al solicitrii la ;ntindere coloana de ancoraj va

5...JE m liJ5m tiR.R7 mm

J5.. .45 rn 12F155 m t2


30/90

inu lexandru

< !radientul presiunii )uidului din roca de sub ba#a coloanei= #ona

coloanei de exploatare/

*resiunea )uidelor din pori la adncimea maxim desc-is sub "iui coloanei de 4:R in, la 255m, se consider e!al cu presiunea coloanei de noroi cu densitatea pne/

P= ne--


31/90

inu lexandrud Co.($nerea co%oane! %a so%!c!tarea de (res!$ne !nter!oar2

in datele referitoare la presiunile ce solicit coloana de tubare= 153.&2 bar 1a

partea inferioar "i 2JJ.5J bar la partea superioar> "i din valorile presiunilor

admisibile de spar!ere ale burlanelor pre#entate in tabel re#ult c ;n compunerea

coloanei ;ntr burlane din oel O cu !rosimea de perete tiR.33 bar "i burlane din

oel NR5 cu !rosimea de perete t2R.33 mm.

*entru calculul de compunere se va utili#a varianta analitic de jos ;n sus.

*rimul tronson de la partea inferioar a coloanei va + din oel O cu

!rosimea de perete tiR.33 mm care are presiunea admisibil de spar!ere

padspi27 bar, imediat superioar presiunii de solicitare a coloanei la ba#

(pi&153.&2 bar.

(ronsonul al doilea va + compus din burlane din oel NR5 cu t2R.33 mm "i cu

*adp2344 bar. un!imea tronsonului va +/

eoarece lun!imea calculat dep"e"te lun!imea coloanei, al doilea tronson va avea

Pads(% P!c 259 - 103.42E5= 1)66 m

Pas(* Pas(! 377 259E5= 1414 m

lun!imea

l2i


32/90

inu lexandru

hariaia presiunii interioare de solicitare funcie de adncime este pre#entat ;n

+!ura urmtoare/

*:S

e Ver!Mcarea co%oane! %a solicitarea de Hnt!ndere

Calculul de veri+care la solicitarea de ;ntindere se face de jos ;n sus, de ia ba#a

coloanei la suprafa. Se au in vedere punctele de trecere de la un tronson la

urmtorul.

a partea superioar a primului tronson tiR.33 mm "i 'adsi7J2 9N/*PnH] . *1355q

?3 Ba 4K J %! 3 )4*4 4 0 ii W20 7< =D < jr> Z [D J5511& 37.270 7.R10 =1< 0 R&

33


33/90

inu lexandru

Se observ c 'ads2M'2deci coioana re#ist.

heri+carea la ;ntindere a demonstrat c, coloana intermediar va avea

componena re#ultat din calculul la presiunea interioar.

5,)Ca%c$%$! de re!sten/2 a% co%oane! de e&(%oatare

Coloana de exploatare trebuie s pre#inte si!uran pe o perioad lun! de

timp, ea +ind elementul prin care se reali#ea# procesele le!ate de exploatarea

diferitelor )uide. ?n prim element cruia trebuie s i se acorde o atenie deosebit

este stabilirea condiiilor "i strilor de solicitare.

'recvent, pentru calculul de re#isten al coloanei de exploatare se consider

solicitarea la presiune exterioar cu coloana complet !oal. *resiunea este

asociat de coloana -idrostatic a )uidului de foraj utili#at la forajul sondei ;n

momentul terminrii procesului de spat a sondei. Se ne!lijea# existena

cimentrii coloanei.

up stabilirea compunerii la presiune exterioar se procedea# la

veri+carea la ;ntindere sub propria !reutate.

*entru coloana de exploatare sunt cunoscute urmtoarele date/

%W ......... Q 35,+ .Pne ,5++ Q 4


34/90

inu lexandru

;n conclu#ie pro+lul coloanei de exploatare supus solicitrii de presiune

exterioar va + urmtorul/

5...1&3& m

1&3&.. 17&&m

li1&3&

m

l215

ti.7 mm, oel

t2J,&3 mm,

oel O t24.2

hariaia presiunii exterioare de solicitare funcie de adncime este

pre#entat ;n +!ura urmtoare/

3J


35/90

iiiexT

heri+carea la solicitarea de ;ntindere

,a ;n toate ca#urile de calcul la solicitarea de ;ntindere caicului se face dds ;rx

oa#a coloanei la suprafa, Se au ;n vedere ($ncte%e de trecere ;ntre trorfarvT

dernd capacitatea de re#isten a burlanelor cu for admisibil ta smul!le

s.

a partea superioara a primului tronson t+ ;5* mm, 'adslJ2.5 N ,din T

'i W, 0 !< =l < 0 \i 22.32 0 7.R1 0 =l < 0 J 7R& se a) la partea inferioar a coloanei de exploatare Dprjn ,

rotunjit, asi!ur introducerea coioanei= o bucat scurt de burlan, cu n rrnsa

prev#ut cu o calot semisferic din aluminiu turnat sau din !imenU cu Z ro.i" fre#abile>.


36/90

inu lexandru

%xist "iuri simple, "iuri cu ventil de reinere, "iuri cu umplere automat a

coloanei "i "i uri difereniale. *entru coloana de exploatare aleas se va ale!e un "iu

cu ventil de reinere. cest tip de "iu permite numai circulaia direct, din interior ;nspaiul inelar al coloanei. halva ;mpiedic revenirea pastei de ciment ;n coloan la

sfr"itul operaiei. (otodat, ea previne sifonarea noroiului "i manifestarea sondei prin

interiorul coloanei. Se folosesc valve cu bil din aluminiu cu calot metalic ori din

ciment, cu ciuperc ;mpins ;n sus "i de un arc sau cu clapet articulat "i arc.

Se va ale!e pentru ec-iparea coloanei de exploatere un "iu cu valv de reinere

cu bil din aluminiu "i calot din ciment, pre#entat in +!ura urmtoare6

Niplu cu valv/ se ;n"urubea# deasupra "iufui, dup unul, dou sau c-iar trei

burlane. halva acestuia va constitui o si!uran suplimentar ;mpotriva revenirii

pastei ;n coloan, construcia acestuia +ind similar cu cea a "iului. Niplul are cep

+letat la partea de jos pentru ;n"urubarea ;n mufa burlanului. Se va folosi un niplu cuvalva de reinere ;n"urubat/

Centrori de coloan

3R


37/90

inu lexandru

%i sunt dispo#itive mecanice care se montea# pe coioana de burlane

pentru centrarea ei ;n !aura de sond. Cnd coloana este centrat/

< se ;mbunte"te !radul de de#locuire a noroiului de past6< se formea# un inel de ciment uniform6

< se previne prinderea coloanei prin lipire de pereii !urii de sond6

< se ;mpiedic burlanele s intre ;n !urile de c-eie6

< se reduc forele de manevrare "i de rotire a coloanei6

< se evit de"urubarea burlanelor de la partea inferioar a coloanelor

cnd se lucrea# ;n interiorul lor= cimentul este BarmatB>6

;n principiu, centrorii se plasea# de


38/90

inu lexandru

Coloana de exploatare se va ec-ipa cu curiori pentru manevr constituii din

coliere metalice pe care sunt +xate srme de oel.

(urbuii#orii. %i constituie ni"te man"oane cu & < R lame elicoidale care creea# o

cur!ere turbulent ;n jurul lor "i contribuie la ;ndeprtarea noroiului din #onele lr!ite

;n timpul cimentrii. %i reduc "i frecrile cnd se rote"te coloana. Se +xea# de corpul

burlanelor cu "uruburi sau ;ntre dou coliere.

5)E&ec$tarea o(era/!e! de t$#are

5),Pre"2t!rea o(era/!e! de t$#are

Introducerea coloanei de burlane fr di+culti, ;ntreruperi nedorite sau

accidente "i reu"ita cimentrii coloanei necesit o pre!tire a !urii de sond "i

veri+carea sculelor de tubare, controlul instalaiei de foraj, pre!tirea materialelor

necesare pentru prepararea pastei de ciment, precum "i a unor ec-ipamente utili#ate

;n timpul cimentrii.

*re!tirea !urii de sond

up ce se efectuea# operaiile de carotaj electric "i radioactiv, cavernometria

"i msurtorile de deviere, se recomand reintroducerea !arniturii de foraj cu sapa,

eventual "i cu un corector, ;ntr


39/90

inu lexandru

*re!tirea burlanelor si a accesoriilor coloanei

(oate burlanele "i accesoriile coloanei se aduc din timp la sond "i se veri+c,

;n conformitate cu pro+lul coloanei. a +ecare 1555 m se aduc ;n plus dou, trei

burlane/ considernd aceast re!ul, pentru coloana de exploatare din proiect

sunt necesare 4 burlane ;n plus.

Kurlanele se probea#, cu ap, pe rampa sondei cu ajutorul unui a!re!at de

cimentare. ;n acest scop , la capetele +ecrui burlan se ;n"urubea# dou capace,

presiunea de probare +ind meninut 1 < 25 s. %a nu trebuie s dep"easc R5 U

din presiunea minim de spar!ere.

Se indenti+c toate burlanele, dup marcaj, ca !rosime, calitate de oel "i

;mbinare, se msoar lun!imea lor= fr cep> "i se numerotea# ;n ordinea

introducerii ;n sond.

Se cur cu petrol "i se veri+c toate +letele. *rotectoarele mufelor

sunt ;ndeprtate, iar cele ale cepurilor sunt re;n"urubate cu mna.

Se "ablonea# la interior toate burlanele.

?ltimul burlan, cel care va + ;n"urubat la captul superior al coloanei, numit "i

burlan de lansare, trebuie ales ca lun!ime a.;. mufa burlanului precedent s nu se

a)e ;n dreptul capului de coloan, acolo unde se pun bacurile de suspendare, iar

captul de sus s se !seasc ;ntr


40/90

inu lexandru

C-iolba"ii trebuie s +e su+cient de lun!i pentru a putea monta capul de

cimentare sau capul rotativ ;n ca#ul rotirii coloanei.

;n prevenitorul cu ;nc-idere parial se sc-imb bacurile de prjini cu bacuripentru coloana respectiv.

Se aduc la sond sculele de tubare "i se veri+c daca ele funcionea#, nu sunt

u#ate "i corespund cu diametrul "i !reutatea coloanei/ elevatoare simple sau cu pene,

elevatoare pentru ridicarea burlanelor ;n turl, cle"ti mecanici sau mecani#ai,

protectoare de +let u"or demontabile. Cle"tii trebuie s aib flci "i bacuri de re#erv.

ac nu se folosesc cle"tii mecani#ai, pentru ;n"urubarea burlanelor se folose"te

o frn!-ie su+cient de lun! cu diametrul de &5 mm. Cu cle"tii mecanici burlaneledoar se strn!. @omentul de strn!ere se controlea# cu un indicator de moment,

montat pe coada cle"telui de strns.

Se pre!tesc )an"ele "i dispo#itivele de suspendare "i de etan"are a coloanei la

suprafa.

e la ;ncrctor se montea# un furtun cu cana pentru umplerea coloanei.

Se asi!ur vaselina necesar pentru ;mbinrile burlanelor.

a pompele de noroi, pistoanele, cm"ile "i supapele u#ate se sc-imb.

Se aduc la sond, ;nainte de ;nceperea tubrii, toate substantele necesare

cimentrii coloanei, precum "i unele ec-ipamente necesare preparrii pastei de

ciment "i a )uidului de separare/ -abe, a!itatoare.

5)* Introd$cerea coloanei de #$r%ane

Coloanele u"oare, formate din burlane cu muf separat, se manevrea# cu

elevatoare care prind sub muf "i se suspend ;n masa rotativ cu pene

corespun#toare diametrului burlanelor. Coloanele mai !rele "i cele alctuite din

burlane cu muf din corp se manevrea# cu elevatori cu pene, care prind pe corpul

burlanelor "i se suspend ;ntr


41/90

inu lexandru

a primul burlan de acest tip se va ;n"uruba "iul ales, "i anume "iul cu valv

de reinere cu bil din aluminiu "i calot de ciment. Captul superior al +ecrui

burlan se ridic pe podul sondei cu ajutorul unei macarale existente pe rampsau prin le!area burlanului de cel precedent. e pe pod, burlanul este prins cu

elevatorul simplu "i ridicat ;n turl. ac se folose"te un elevator cu pene, prea

!reu pentru a + deplasat lateral "i ;nc-is pe burlan, acesta este apucat cu un

elevator u"or atrnat cu dou buci de cablu de braele elevatorului !reu, de

manevr "i ridicat ;n turl. up ce captul inferior al burlanului se ridic su+cient

de sus, se desface protectorul cepului.

*entru reducerea momentului de frecare, evitarea !riprii "i asi!urareaetan"eitii ;mbinrii, +letul mufei se un!e cu o unsoare stabil la temperaturi "i

presiuni ridicate, preparat dintr, stearat de

aluminiu = sau litiu> "i praf de !ra+t.

Se introduce cepul burlanului atrnat ;n mufa celui suspendat ;n pene. Eperaia

se face cu mult atenie pentru a evita deteriorarea +letelor "i a suprafeelor de

etan"are. Kurlanul atrnat se alinia# cu cel de jos pentru a ;mpiedica ;nclecarea

spirelor. a ;nceput, pn la an!ajarea cepului ;n muf, burlanul atrnat se rote"te

;ncet.

;mbinarea se strn!e cu cle"tii mecanici sau mecani#ai pn cnd momentul

atin!e o valoare predeterminat, dependent de tipul ;mbinrii "i de diametrul

burlanelor. stfel/

< burlanele din oel 3, cu diametrul in, cu !rosimea de perete ti=7.2

mm "i +let rotund lun! se vor strn!e cu un moment optim de 315 9!fDm6

< burlanele din oel 3, cu !rosimea de perete t2J.&3 mm "i +let rotund lun!

se vor strn!e cu un moment optim de 25 9!fDm6

< burlanele din oel 3, cu !rosimea de perete t3.7 mm "i +let rotund scurt

se vor strn!e cu un moment optim de 1R 9!fDm6

up ;n"urubare, podarul prinde pe burlan elevatorul de manevr, coloana se

ridic ;ncet din pene "i apoi se introduce ;n sond cu vite# redus, mai ales cnd

exist pericol de +surare a formaiunilor.

;n timpul introducerii coloanei, pe lun!imea ultimului burlan ;n"urubat,

elevatorul u"or se prinde sub mufa burlanului urmtor, ridicat deja cu captul

&3


42/90

inu lexandru

a introducerea coloanei, se suprave!-ea# indicatorul de !reutate "i ie"irea

noroiului la derivaie. atorit frecrilor cu pereii !urii de sond "i cu noroiul din jur,

la ridicarea din pene sarcina cre"te u"or, iar la coborre scade ;n aceea"i msur, cu15


43/90

Ca(!to%$% 8 C!.entarea sonde!inu lexandru

8,Ca!c$%$! c!.ent2r!! co%oane%or de t$#are

*rin operaia de cimentare la o sond se reali#ea# plasarea ;ntr


44/90

inu lexandru

< volumul de pasta de ciment "i, respectiv, cantitile de materiale

necesare preparrii acesteia6

< volumul )uidului de refulare, pompat dup pasta de ciment6

< ;nlimea ;n spaiul inelar "i volumul )uidului separator =)uidului tampon>,

pompat ;naintea pastei de ciment6

< tipurile "i numrul de ec-ipamente necesare efecturii operaiei de cimentare/

autocontainere "i a!re!ate de cimentare,6

< unele mrimi speci+ce efecturii operaiei/ debite, presiuni de pompare,

presiuni ;n #one deosebite ale sondei "i durata operaiei.

;n mod obi"nuit, cimentrile de coloane se fac pe urmtoarele intervale/

P coloanele de ancoraj < pe ;ntrea!a ;nlime, +ind necesar obinerea unei

foarte bune le!turi ;ntre coloane "i rocile traversate6

< coloanele pierdute =lainerele>, +e ca sunt coloane intermediare sau de

exploatare pe ;ntrea!a ;nlime6

< ia coloanele intermediare se consider cea cu valoarea cea mai mare dintre

a"a numitele ;nlimi/ !eolo!ic "i te-nic6 din punct de vedere !eolo!ic coloana

trebuie cimentat de la ba# pn deasupra unor #one ce nu pot rmne ;n contact

mai ;ndelun!at cu )uidul de foraj ;ndeosebi #one cu roci instabile6 ;n ca#urile in care

exist la sonda respectiv o coloan intermediar precedent pasta de ciment

urmea# s ridice cel puin lEEm ;n interiorul acestei coloane6 din punct de vedere

te-nic ;nlimea de cimentare se stabile"te astfel ;nct in ;ntrea!a perioad de

existen a sondei s nu apar

o situaie de solicitare a coloanei care s pun ;n pericol inte!ritatea acesteia6

< la coloanele de exploatare, din punct de vedere !eolo!ic "ide exploatare,pasta de ciment trebuie s se ridice cu cel puin 255 < 355 m deasupra celui mai de

sus strat productiv6 dac ;naintea coloanei de exploatare exist o coloan

intermediar pasta de ciment urmea# s se ridice ;n interiorul acesteia din urm pe

o distan de cel puin

15.. .255 m6 "i la coloanele de exploatare de lun!imi mari "i cu intervale de

&J


45/90

8,, C!.entarea co%oane! de ancora1inu lexandru

;n calculul de cimentare a coloanei se va determina/

< ;nimea de cimentare6

< proprietile +#ice ale pastei de ciment6

< volumele de )uide pompate in sond la cimentare6

< cantitile de materiale necesare preparrii pastei6

< ec-ipamentele necesare preparrii "i pomprii paste6

< presiunea +nal de cimentare6

ate de calcul

M diametrul coloanei/ a< 15 U in 243.5 mm6

M adncimea de introducere a coloanei/ a45 m6

M diametrul sapei de foraj/ sa13 :R in 3&J.54 mm6

M distana de la "iu la inelul de reinere/ -20m6

M compunerea coloanei de tubare/

5. ..J5 . liJG . t!3


46/90

Coloana de ancoraj se cimentea# pe ;ntrea!a ;nlime. eci/

ca 45 m6

inu lexandru

2. Caracteristicile +#ice ale pastei de cimenta ensitatea

ensitatea minim a pastei de ciment se va calcula astfel/

*pmin *n =15 < 355>11452551345

9!:m3ensitatea maxim, pentru evitarea +surrii rocilor6*pmax *f P =15 < 25>9!:m3

\ HO 0 =i 0 9, < a2>

48


47/90

inu lexandru;n care/ sd< diametrul sondei calculat ;n funcie de diametrul sapei6

aP diametrul nominal al coloanei de ancoraj6

e7=1.20 5.3&J54

2

< 5.2435

2

> 5.5&27m2&

A 3 0 =aF2tz)23 T Q =5.2435 < 2Q 5.511&3>23 5.5&71 m2

a

y

Pn

-p.c.

YYYYYu7

hp 5.5&27 0 45 5.5&71 D 25 < &1.4 m3

b> holumul de )uid de refulare

'luidul de refulare se introduce ;n coloan pe intervalul de la inelul de reinere

pn ia suprafa/hnk3D 0(Ha~h)

n i;

3R.27 m/

&7


48/90

inu lexandru&. Cantitile de materiale pentru pasta de

ciment *entru prepararea a 1 m3de past se folosesc/ ciment/

pp-pa 1750-1000mc-Pc = 3150*-Z ---------- = 1098.8 kg/m3pcPa 3150 1000 57

apa/

pc


49/90

inu lexandru*resiunea datorat diferenei de densitate a )uidelor/

pp =*p< pn>!= a< ->=1457.R1=45&1.3 bar.

eci/

pf= 9 + 41.53 = 50.53bar

8,* C!.entarea co%oane! !nter.ed!are

;n calculul de cimentare ai coloanei se va

determina/

;nimea de cimentare6

densitatea "i tipul de past6

volumulele de )uid pompate6

cantitile de materiale necesare preparrii pastei6

ec-ipamentele necesare preparrii "i pomprii pastei6

!ra+cul de variaie a presiunii de pompare6

ate de calcul

diametrul coloanei/ '4 :R in 173.J4 mm6

adncimea de introducere a coloanei/ i/ a 15 (in 243.5 mm6 !rosimea medie a peretului

burlanelor coloanei de ancoraj/ tma 7.1JR mm6 diametrul interior al coloanei de

ancoraj/ ima a


50/90

inu lexandru

coe+cientul de acoperire a pierderilor de past ;n strate "i la contactul cu )uidul de

foraj/ 921.56

cre"terea posibil de presiune interioar ;n coloana intermediar ulterior +xrii/pj15 bar6

reducerea posibil de temperatur ;n coloan/ t 35 C6

1.;nlimea de cimentare Se vor determina

dou ;nlimi de cimentare/ o ;nlime din punct de vedere !eolo!ic, c!"i o

;nlime de cimentare din punct de vedere te-nic, ct. Se va lua ;n

considerare cea mai mare dintre aceste dou ;nlimi.

*entru ca#ul de fa ;nlimea c!satisface condiia i#olrii complete a #onei

de sub ba#a coloanei de ancoraj6 pasta de ciment urmea# s se ridice ;n interiorul

coloanei precedente de ancoraj> pe o distan de 155 m/

Hcg= Hj Ha+ 100 = 1950 - 750 + 100 = 1300 m ;nlimea de

cimentare te-nic previne cedarea coloanei la solicitarea de ;ntindere cnd, pe

ln! !reutatea proprie a poriunii necimentate apar fore suplimentare axiale

produse de cre"terea presiunii ;n interiorul coloanei "i de reducere a temperaturii.

haloarea ;nlimii de cimentare d.p.d.v te-nic este dat de relaia/Wm!i 'pj ,(t-'3dsl

11 YYY /qmg

unde Wmeste masa medie pe unitatea de lun!ime a burlanelor coloanei/

`m W 37.27 9!:m3

tm< !rosimea medie a peretului burlanelor6

tm R,33 mm

mj< diametrul interior mediu al burlanelor6

Tmi i F 2tmP 144,51 mm

'*i < fora suplimentar produs prin cre"terea presiunii

interioaren

'pi F@< D 2B[ D *D

\i-coe+cientul lui *oisson6 pentru oel ji5,36

eci/

'pj 5,3 0 ~Z 5,1445120 15 0 IE 22134J N

't< fora suplimentar produs prin reducerea temperaturii6

FM ' At E * Ab m

bm L aria seciunii transversale a burlanelor2


51/90

inu lexfDcUYD

Abm = Tttm(Dj - tm) = TT 8,33 (193,675 - 8,33) = 4847.9 mm2= 4847.9 lCTrra=1355 < 155> 30 =2&.41&2< 173.J42> Z 155 & & &

D144.512D 25

h p T 3 & . R J 4 m 3

holumul de )uid de refulare

Considernd compresibilitatea 93l,53, volumul de )uid de refulare este/

hn 934~0 2iniZ < -> 1,53 D P D 5,1445120 =175 < 25> &R,R74 m3&D &

Q-

;n conformitate cu aceast +!ur volumul pastei de ciment este/

&


53/90

inu lexandru&. Cantitile de materiale necesare preparrii pastei

*asta de ciment aleas, past normal, se prepar din ciment "i ap.

Cantitile corespun#toare de ciment "i ap pentru prepararea a 1 m3de past

sunt/Pp-Pa 1750 - 1000

,B* T B 31L [ 315< 1555 D 1 Mk ]B

pc


54/90

inu lexandru

Se determin corelaia dintre volumul de past "i volumul interior al

coloanei/ volumul de past/

hp 3&.RJ4 m3

6volumul interior/

Vic= - . Dfj H}= - 0,1770152 1950 = 47,964 mZ 34 4

eoarece V(V!cla +nalul pomprii pastei numai o parte din coloan are past de

ciment, restul este plin cu )uid de foraj, ;nlimea ocupat de pasta de ciment ;n

coloana de tubare este/Vp 34,867


55/90

inu lexanr @ 3

=145P1355>

4


56/90

inu lexedrsTj

Gra+cul de variaie ai presiunii de pompare ;n funcie de volumul pompat

pentru cimentarea coloanei intermediare este pre#entat ;n +!ura urmtoare/

90

80

70

60

50 -

40 -

30

I *+

d

15

E

-

1

0

-

-

23.4

E 15 25 70

33T4 F < < / , 4 :R in 173.J4 mm6

adncimea de introducere a coloanei intermediare/ j 175 m6

coe+cientul de cavern pentru intervalul de sub coloana intermediar/ 9i 1.16

densitatea )uidului de foraj/ pne 155 9!:m36

visco#itatea plastic a )uidului de foraj/ r>pn24. c*6

tensiunea dinamic de forfecare a )uidului de foraj/ (on .4 n:m26

distana dintre inelul de reinere "i "iul coloanei de exploatare/ -35 m6

;nlimea de cimentare a coloanei de exploatare/ ceTe < i 255 45 m> pasta

se

ridic ;n interiorul coloanei intermediare pe o ;nlime de 255 m6

compunerea coloanei de exploatare re#ultat din calculul de re#isten/YYYYY YYYYYYYY

1&3&...17&& m l215 m t2J.&3 mm,

densitatea cimentului praf/ pc 315 9!:m36

ate suplimentare necesare calculului cimentrii

!rosimea medie a peretului burlanelor coloanei de exploatare/

%v i.7 0 1&3& J.&3 0 15 4.2 0 J t =TT =--------------------------------------------2500----------------------= 6.19 mm

diametrul interior mediu al coloanei de exploatare/

ie e< 2tme 124 < 2 D J.17 11&,J2

mm diametrul sapei in #ona de sub coloana intermediar/

sd y/6D s7790 141,& 1R3,R mm

diametrul interior al coloanei intermediare/ Dtl~1R3.R mm6 aria seciunilor de

cur!ere ;n sond/

0aria interioar a coloanei de exploatare/

ie X 0 ( Z 5,11&J225,5153 m2ic4&

0aria exterioar= a spaiului inelar>/

Aee= j(D d- De) =;' (0.183852

- 0,127

2

) = 0,0138 m

*

E#F

factorul de compresibilitate a )uidului de foraj/ 92 1.53660


59/90

factorul de pierderi/ 93 1.56inu lexandru

a@ ensitatea pastei de ciment

Ppmin = Pn + (100 ... 300),kg/m3

Ppmin = 1500 + (100 ...300) = 1600 ...1800kg/m3Se admite

pp1R55 9!:m3.

#@ *roprietile reoioaice ale pastei

visco#itatea plastic/

Tjpp = 1.3 r}pn= 1,3 * 27.5 = 35,75 cF

tensiunea dinamic de forfecare/T0P= 1.2 xon= 1,2 5.75 = 6.9

N/m2

c@ holumele de )uide pompate In sond

c.l holumul de past de ciment

Vp= Aee Hce4- A{e* h = 0,0138 750 + 0.0103 * 30 = 10.659 m3

c,2 holumul de )uide de refulareVn=92* Aie(He--> = 1,03 0,0103 * (2500 - 30) = 26,204 mZ 3

d@ Cantitile de materiale necesare pentru prepararea pastei

a densitatea pp1R55 9!:m3pasta de ciment se ;ncadrea# ;n cate!oria

pastelor normale, care se prepar din ciment "i ap.

*entru prepararea a 1 m3de past se folosesc/ ciment/Pp-Pa 1800-1555 kg/

mc~ Pc 3150 44 =1172g/3Pc Pa3150 -1000 m

apa/

V~ Pcpa 3150 - 1000 'mPc

PD3150 ~ 1800 ke/va= ..................................= 0,628kg/3

'actorul ap < ciment este/


60/90

inu lexandrumavaZ pau, 5,J2R 0 1555

mc 1142

*entru prepararea ;ntre!ului volum de past se vor

ciment/

@c 93_ mc0 hp 1,5 Z 1142 0 15.J7 1311J.7J 9!

ap/

Va =93Z va0Vp= 1,05 0,628 10.659 = 7.028 m3

e@ %c-ipamentele necesare

Se vor utili#a autocontainere *C < 15, numrul necesar de autocontainere +ind/

@c1311J.7JNL (ooor s 2 auLainere

*entru o utili#are succesiv a cte dou autocontainere la un a!re!at de

cimentare numrul necesar de a!re!ate este/

Na!F 1 a!re!at de cimentare Sc-ema de

amplasare a autocontainerelor si a!re!atelor de cimentare este

urmtoarea/

Apa

Pastade

*C Cur!erea )uidului de forai ;n interiorul coloanei ia debitul `G,72 l:s.

Se cunosc/ vip 5.4& rn:s6 pn 155 9!:m36 ripn 24. c*6 xon .4 n/mz)

le 11&.J2 mm6

Se calculea#/

Vin- Die -Pn5.4& 0 5.11&J2 0 155Re =_2E!_21 =---------------------------------------------= 3588.6nilpn 0,0275

Die-Ton0.11462-5.75!1n3 WW*),3 ` r0`X 341.75

vip * %n 0.574 0.0275

in !ra+cul corespun#tor cur!erii prin conducte re#ult valoarea

coe+cientului de re#isten -idraulic/

Aj - 0,14

Ca urmare re#ult/

Pn-vg, 1500 0.5742

i = V V-FT2= '14 , nn^ = 3 0 1- 22 DZ ie2Z

JJ


65/90

inu lexandru2> Cur!erea )uidului de foraj ;n spaiul inelar la debitul n ,72 l:s.

Se cunosc/ vep 5.&27 m:s6 pn 155 9!:m36 t|Pn 24. c*6 T0 .4 N:m26

sd< e 1R3.R < 124J.R mm6Se calculea#/

ve0 =sd < e> 0 pn5.&27 0 5.5JR 0 155 < O


66/90

inu lexandru&> Cur!erea )uidului de foraj in spaiul inelar la debitul n 21,3 l:s.

Se cunosc/ ven 1.& m:s6 pn 155 9!:m36 r\pn 24. c*6 xon .4 N:m26

S=j < e 1R3.R < 124J.R mm6

Se calculea#/

ven*=sd ~e> pn1.54 * 0.05685 1500Re=------------------------------------= ---------Z----------------= 4775

rjpn 0,0275

=sd -e> 0 xor$0.05685 * 5.75 _ Blcn~ venr,Z pn-1.54-0.0275"7'72

in !ra+cul corespun#tor cur!erii prin spaii inelare re#ult valoareacoe+cientului de re#isten -idraulic/

Ae- 0,035 pn- Vgn1500

* 1.542

T[ 2=T3 [53Z ((osis( 157

> Cur!erea pastei de ciment ;n interiorul coloanei la debitul 5G .72 l:s.

Se cunosc/ vgp 5.4& m:s6 pp 1R55 9!: 36 ripp 3.4 c*6 xop J.7 N: 26

ie 11&.J2 mm6 Se calculea#/

ViD-Die-pD0.574-0.11462-1800=;p ....................... ........

J_P=-----------------------------6666666----------------------------------= 3312Fripp 0,03575

le0 tod0.11462-6.9Bii = SE = . . . .. = 38.54

ip

vip-ipp 0.574*0.03575

in !ra+cul corespun#tor cur!erii prin conducte re#ult valoarea

coe+cientului de re#isten -idraulic/Aj = 0,13

Ca urmare re#ult/

Pp V? 1800 0.5742

a, = A| 2Dif= (U3' 2 - 0.114 62~=36,3

JR


67/90

inu lexandruJ> Cur!erea pastei de ciment n interiorul coloanei la debitul En21.3 l:s.

Se cunosc/ vin2.5J4 m:s6 pp 1R55 9!: 36 n** 3,4 c*6 xop J.7 N: 26

ie 11&.J2 mm6 Se calculea#/

vin0 ie D *p 2.5J4 0 5.11&J2 0 1R55ue. <


68/90

inu lexandru

R> Cur!erea pastei de ciment ;n spaiul inelar la debitul n 21.3 l:s.

Se cunosc/ hen 1.& rn:s6 Pp 1R55 9!: 36 r\pp 3.4 c*6 Top J.7 N: 26

T< e 1R3.R < 124J.R mm6 Se calculea#/

ven0 =sd < e> Z pA 1.& 0 5.5JR 0 1R55 e e T F & & 5 Re p (gpp 5,534

=sd < e> 0 top5.5JR D J.7o6 Y YYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYY D YYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYY 12epven0 rjpp 1.&D5.534

in !ra+cul corespun#tor cur!erii prin spaii inelare re#ult valoarea

coe+cientului de re#isten -idraulic/e< 5,5&2

**D v\n 1R55 0 1.&2p eZ 4FLLFF< 5,5&2 0 ""-y< 14J.7

2=sd 2D5.5JR

(oate aceste valori sunt sinteti#ate ;n tabelul urmtor.

45


69/90

inu lexandru

Faa c!.ent2r!! Co#orre (ast2 !n R!d!care (ast2 !n

co%oan2 s(a/!$% !ne%ar

Vo%$.$%o. at

m3 Interior coloan, *ast in spaiul

hic2.4 inelar, hnn15.3

De#!t de (o.(are `p .72 `n 21.3

dm3:s

Zona de c$r"ere Interior Spaiu Interior Spaiu

coloan inelar coloan inelar

Ar!a de c$r"ere 2m

ie5,5H53 ee5,513R ie5,5153 e!.T5,513R

V!tea de c$r"ere.6s

VipJ,4& ;4epP 5,&27 iTn2X5J4 BPTeT,&P

en < 3RR.J . .1335.3 127&2 ,''A ~:

K;n &1.4 24.41 FF< '72

F%$!d de n Y 5,1& YYYYY Po$o2P P oms

fora1 n - 351O2X - J7R.7 -

YY - - P JS P - 157

ep - 3312 122R 11727 &&5RKip - TT 3R.&T 24 15.4 4.12

Pasta de Y A 5.31 B 5.52J 565&2

c!.ent OCp - ~1B~ - R42.2 --

** - 753.2 - 14J.7

C2dere de 'l.f oraj 1.22 1.22 . . . 4.5

(res!$ne Hn *ast 1.33 1.33 R.RJJ R.RJJ

.an!fo%d(.

?rmea# s se calcule#e valorile "i variaia presiunii de pompare ;n sond ;n

timpul operaiei, trasndu


70/90

inu lexandru

Ppa O (ppe Ppi)

< presiunea de circulaie ;n sond =;n sond exist doar )uid de foraj>/

Pca = ctnpZ e+ (3np HZ e= 336,3 2500Z 753,2

@omentul b(erminarea pomprii pastei de ciment.

< debitul de pompare/ `b p 0.00592m3:s6

< volumul de )uid pompat/ hb hp 10.659m36

< cderea de presiune ;n man;fo;d/

Pmb 5.4 15 0 PpZ 0l 5.4 15 Z 1R55 0 5.55722 1.33

bar< presiunea coloanelor de )uide/

0 ;n exteriorul coloanei/

*pbe *n D ! D e[ 155 D 7,R1 D 255 D IEk 3J4.R4

bar _ la interiorul coloanei/

VP /VP\

Ppbi PpD ! D t< PnD ! 0 = e< >je h

15.J7 : 15.J7q 1R5507[R10 oos 15507 3733 bar

eci/ Ppb < 3J4.R4 < 37R.33


71/90

inu lexandru

eci punctul corespun#tor acestui moment al operaiei de cimentare va

avea coordonatele6

b = 15.J76

@omentul c

*asta de ciment a ajuns la partea de jos a

coloanei/

debitul de pompare/ c p 5.5572 m3:s6

volumul de )uid pompat/ hchic 2.4 m36

cderea de presiune ;n manifold/*mc 5.4 15 D pn0 5.4 15 D 155 0 5.55722 1.22

bar < _np


72/90

inu lexandru4"apn *A4* Pnn H

i*

= 698.9 + 872.2 TTrrrr + 1095 2500 = 46.64bar

0.0103

10.659

< presiunea la a!re!ate/

Pad=Pmd + Ppd + Pcd=7.505 30.48 4- 46.64 = 23.66bar


avea coordonatele6

< cderea de presiune la manifold/ pmeTpmd< 4.5 bar6

< presiunea coloanelor de )uide/

0 la exteriorul coloanei/PpextPn *CHe~ ce) 4"Pp * ce

1R55 Z 7DR1 D 45 155 0 7.R1 D =255 < 45>g

Z 15L 3R7.7& bar

0 la interiorul coloanei/

Ppint PnD ![ =e -> Pp0 ! 0 - 155 < 7.R1 Z =255 < 35> &< 1R55 0 7.R1 0

< presiunea de circulaie ;n sond/

Pce ~ nn (e h) 4- Ctpn*- 4- (3pn Hce4* (3nn* (HeHce)

- [698.9 (2500 - 30) + 872.2 30 4- 1576.9 * 750 4- 1095

(2500 - 750)] IO"Z 5= 48.51bar

< presiunea la a!re!ate/

Pae=Pme + Ppe + Pce 7.505 4- 21.19 4* 48.51 = 77.205bar

d = 2.46 23.JJ>

@omentul e'inalul operaiei de cimentare ;n re!im

turbulent debitul de pompare/ e`n

5.5213 m3:s6 volumul de )uid pompat ;n

Ve= Vp4- Vn= 10.659 4- 26.204 = 36.863 m

eci/

= 368.75bar

ppe = 389.94 - 368.75 = 21.19bar

4


73/90

inu lexandru


avea coordonatele/

e = 3J.RJ36 44.25>

;n continuare se trasea# !ra+cul de variaie al presiunii la a!re!ate

funcie de volumul de )uide pompate ;n sond.

C

90

80

Z

70

60

50

40

30

20

.....i......;\.........r

.....

~1"i" r-~j r T'"';H.. 1.....XT......!......r....XTB 1..............rs1= i } = = -

....;......i.....;.....rZ

...;"".........j...rxxxx xxx.,.. ; : i ji rZ Z Z I .

Z -!Z ....n...........; ; : ;

.....r v i" rZ Z~r~,~

.._T;

............r.J......_.L.....J

xxx..x..xxxxx.

...................................................3.:...:.:r.:.:.' : i : j i i

:. i / 77.20J\..........."

,

. r : ! i [ f

! 6 i i33333334303.J. .......j..ZZ

_K.....J.....X......

XXXXXXEX

i ' iL#f. li ! ! if

- 'Z Z

,."3X iXl L.."

...( -r-.............j-........ _ __ L________________________ _i ' ; ! !;1; !.....i.....;.........;.....r....i.....r0.#.......?....' i i..........i "I f I "] ' T .............................i.....r"............i..........? 'Z ..........r"".......r"".; - ; {ZZ ZZ ZZZZZZZZ.....-f--1.....-"1..........

....!i ...Li....\

..................! "

...8&.............T"

X&XXXIXIX""

x:p:i:xp:p-4-- 4r ----- ...1...1j ...1if,i i ......r .........i......;.....j.....iD li ; ; !3fii : ! ..........................

'""1"'"" y--y ; F fZ

i ; j ' i XXXXXXX : . XZi8! ' I

....i.....x.x...xlx.xx.xxx.:

i 32.317 |

;

.......i...;K!3..!.... .1........L......... . ..i.... .|.........j..... ,|.j.....!....

X1... ! =..

ii'"""X...rXX '''rX' X;.................r~i.....X'r.................Z ........i.... """Z

T~" .....f jCX.......i ; .X :.....................1-..-..................

23.66 !

^ . _

: " ,J ; .X,

........

...........J......J... J........."""tZ .X

...........i""""'

JrX i .i

: :Zi i i ;

t - "X !Z! i ii1i l !%,i

-= p ?r :Z &x ;1 : : ; : -

....;....;....... . ..v

11 1B 1viZZZ Z11r1x::xL::L;:i:j:;iT:rxrxx::..

: j::;: :

f ..... ~ XT "*% X ...........&.....i...........]...

j f *-4.98 I

i3 iL ; { J. : i . I . i 5 !


74/90

;nu lexandru

*rimul dop are o membran care se spar!e ;n momentul ;n care ajun!e pe

niplul cu valv, la o diferen de presiune de 1 < 25 bar, permind s treac pasta

de ciment mai departe. Cel dePal doilea dop este masiv/ cnd el se suprapune

peste primul, cimentarea este terminat.

*entru a separa pasta de ciment de noroi ;n spaiul inelar "i a mri!radul de de#locuire, de obicei, ;naintea pastei se pompea# "i un dop

separator de )uid.

eoarece pasta de ciment are, practic ;ntotdeauna, densitatea mai mare dect

a noroiului de refulare, ea tinde s revin ;n coloan. 'enomenul este ;mpiedicat de

valva "iului "i de cea a niplului montat cu 3 burlane mai sus. ?neori, la ;nlimie mici

de cimentare, niplul cu valv este ;nlocuit cu un simplu inel de reinere a dopurilor

separatoare, numit "i plac opritoare, ;n ambele variante, ;n coloan rmne o

4R


75/90

inu lexandru

ac, eventual, primul dop las pe suprafaa burlanelor un +lm de noroi, care

este "ters de dopul masiv, atunci un anumit volum de past va + contaminat, dar el

va rmne deasupra "i ului ;n loc s treac ;n spatele coloanei "i s compromit

cimentarea din #ona respectiv,

Cnd forajul continu, dopurile, valva niplului de reinere, cimentul a)at

dedesubtul ei, in interiorul coloanei, "i sabotul coloanei cu valva lui sunt fre#ate cu o

sap cu role.

*omparea pastei ;n interiorul coloanei "i nu direct ;n spaiul inelar are

urmtoarele raiuni. eoarece !aura de sond este mai mult sau mai puin

neuniform, volumul spaiului inelar nu poate + stabilit dect cu aproximaie, ;n timp

ce volumul coloanei se determin destul de precis6 pompnd pasta prin interiorul

coloanei se cunoa"te exact momentul cnd ea a ajuns ;n #ona ce interesea#, de la

"iu ;n sus. (otodat, ;n vecintatea "iului, unde cerinele de etan"are "i re#isten sunt

mai severe, pasta pompat prin interior va + mai puin contaminat dect atunci

cnd s


76/90

Sc-ema autocontainerului pentru ciment este urmtoarea/inu lexandru

!re!ate de cimentare. %le servesc la prepararea "i pompararea pastei de

ciment, la pomparea )uidelor de separare "i a noroiului de refulare. !re!atele

autotransportabile construite ;n omnia sunt alctuite din/

< una sau dou pompe de presiune cu pistoane sau plunjere, care servesc

la pomparea )uidelor ;n sond6

< o pomp cu roi dinate pentru alimentarea cu ap a plniei de amestec6

< o -ab de msurare ;mprit in 2 compartimente de cte 2 m3, cu

!radaii de 15516 prin intermediul ei, umplnd "i !olind alternativ cele dou

compartimente, se msoar volumul de noroi pompat ;n sond pentru a plasa

pasta ;n spaiul dorit6

< manifoldul pompelor, de aspiraie "i de refulare6

< unele anexe6

R5


77/90

inu lexandru

*lnia de amestec. %ste une mixer -idraulic cu jet, folosit de altminteri "i la

prepararea "i ;n!reunarea )uidelor de foraj. pa ori soluia de preparare este injectat;n camera de amestec printr


78/90

inu lexandru

8' Desf29$rarea o(era/!e! de c!.entare

8', Faa de (re"2t!re a o(era/!e!

;n acest capitol se va descrie operaia de cimentare a coloanei de exploatare de

in. Coloana de exploatare trebuie ec-ipat cu toate accesoriile necesare/ "iu cu

valv, niplu cu valv, centrori, curitori de turt, etc.

eeta de past se testea# ;n condiii ct mai apropiate de cele din sond, cu

probe repre#entative pentru materialele ce vor + utili#ate, ;n #ilele premer!toare

operaiei. Se re!lea# densitatea, proprietile reolo!ice "i vite#a de +ltrare, potrivit

condiiilor concrete din sond, "i timpul de pompabilitate ;n raport cu posibilitile de

pompare.

Se pre!te"te, ;n -abe sau ;n re#ervoare, apa, un volum dublu fa de cel

necesar. ;n alte -abe, se prepar )uidele de separare.

mplasarea a!re!atelor de cimentare "i a autocontainerelor cu ciment este

condiionat de numrul de mixere ce prepar pasta, de numrul de a!re!ate care

vor pompa pasta "i noroiul de refulare, de tipul pastei "i de spaiul disponibil. a un

moment dat, un a!re!at care prepar pasta la un mixer lucrea# cu un sin!ur

autocontainer.

up amplasare, se montea# liniile de alimentare cu ap =soluie>, )uid de

separare "i noroi de refulare, "i cele de pompare ;n sond. cestea din urm sunt

racordate la unul sau dou colectoare care ajun! la capul de cimentare "i se

probea# la o presiune cu 5U mai mare dect cea maxim estimat. Se pompea#

;n sond dopul de )uid separator.

Se introduce prin capul de cimentare, sub braele de intrare, dopul de cauciuc

cu membran6 cnd capul este etajat se introduce "i al doilea dop, cel masiv, ;ntre

cele dou rnduri de brae.

8'* Faa de e&ec$/!e a o(era/!e! de c!.entare

ceast fa# const din urmtoarele lucrri "i msuri/

R2


79/90

inu lexandru

< ;nainte de introducerea pastei de ciment se va circula puul cu o cantitate de 1

< 2 volumul acestuia, observnd nivelul noroiului 1a -ab "i controlnd

continuu !reutatea speci+c a acestuia6 ;n ca#ul de fa se va circula ocantitate de aproximativ 2&2 m3de noroi6

< dup oprirea circulaiei se va monta capul de cimentare "i le!turile respective

vor + probate la 1. presiunea de lucru estimat6

< pentru pomparea pastei de ciment ;n coloan se vor desc-ide ventilele capului

de cimentare iar odat cu ;nceperea pomprii acesteia se va observa pornirea

circulaiei la derivaie6

< ;n timpul operaiei de pompare a pastei de ciment ;n coloan se vasuprave!-ea continuu variaia !reutii speci+ce a acesteia, valoarea presiunii

de pompare, buna funcionare a a!re!atelor, etc6

< reali#area unui re!im de cur!ere laminar sau turbulent se va urmri de ctre

conductorul operaiei conform pro!ramului stabilit6

< ;n timpul pomprii pastei de ciment ;n coloan, aceasta se va manevra pe o

lun!ime de


80/90

inu lexandru

< ;n timpul pomprii noroiului se va urmri dac ;n !eneral cantitatea de noroi

pompat la pu, corespunde cu cantitatea ie"it de la pu6

< se va semnali#a de asemeni dac apare la j!-eab past de ciment, cau#at deo eventual canali#are. cest ciment va + dirijat ;n batale speciale pentru a nu

de!rada noroiul6

< ctre sfr"itul pomprii noroiului cnd mai exist aproximativ 2


81/90

inu lexandru

8') 'a#a de veri+care a reu"itei operaiei

;nc-eierea operaiei de cimentare fr di+culti "i accidente, precum "i

absena lor ;n perioada imediat urmtoare nu ;nseamn ;ntotdeauna c cimentarea

este reu"it. Complicaiile pot interveni mult mai tr#iu. *entru a le preveni estenecesar s +e detectate cau#ele lor posibile, iar cimentarea trebuie eventual

remediat.

(ermometria.

%ste una dintre cele mai vec-i "i ma; simple metode pentru stabilirea ;nlimii

de ridicare a pastei ;n spaiul inelar. %a are ca principiu ;nre!istrarea anomaliei de

temperatur din sond ;n dreptul masei de ciment din spatele coloanei de burlane

;n perioada -idratrii lui. ;n +!ura urmtoare sunt pre#entate 3 ca#uri determo!rame ideali#ate/

a> ;nainte de tubare6

b> dup cimentare6

R


82/90

inu lexandru

iemp(Gtura (emperatura Temperatura

a> b)

Cre"terea de temperatur ;n #ona cimentat ajun!e la 15 < 35 C. @rimea

acestei cre"teri este determinat de !rosimea inelului de ciment, natura pastei,

conductivitatea termic a rocilor "i a noroiului, temperatura !eostatic, momentul

RJ


83/90

inu lexandru

%ste recomandabil ca temperatura msurat dup cimentare s +e corelat

cu termo!rama "i caverno!rama ;nre!istrate ;nainte de tubarea coloanei.

hariaiile de litolo!ie, mai precis de conductivitate termic, sc-imbrile de

seciune pot conduce la interpretri eronate.

Carotajul acustic.

%ste cea mai complet metod de evaluare a unei cimentri. ;nsoit, eventual,

de un carotaj al radioactivitii naturale "i un locator de mufe, coroborat "i cu o

cavernometrie, carotajul acustic permite s se detecte#e pre#ena inelului de

ciment, s se evalue#e !rosimea lui, msura ;n care el acoper ;ntrea!a

circumferin a burlanelor, aderena burlane.

?rmtoarea +!ur repre#int sc-ema carotajului acustic "i conine/

a> principiul metodei6

b> forma semnalelor6

R4


84/90

inu lexandru

'ormai

uni

iT'luid !e

'orma semnalului

5 (impul, >JS)000

T ) c >

Carota1$% rad!oact!0 %l se folose"te ;n 2 variante/

ctivi#area pastei cu i#otopi radioactivi, (rasorii radioactivi adu!ai in past permit

s se determine , prin carotaj radioactiv ulterior, ;nlimea de ridicare a pastei in

spaiul inelar, locul unde aceasta a ptruns, pre#ena unor caverne. Se folosesc

i#otopi cu o perioad de ;njumtire mic "i toxicitate sc#ut/ Na2&< 1 -, I131< R

#ile, Cr1< 24 #ile, rJ< J #ile.

Carotajul !ama

sondei sunt recepionate de un contor dup ce au strbtut )uidul de foraj,

burlanele, piatra de ciment "i rocile din jur. ;n pre#ena pietrei de ciment din spatele

coloanei, !radul de atenuare este mai mare dect ;n absena ei/ intensitatea

iradiaiilor captate scade cu densitatea mediului de propa!are.


85/90

inu lexandru

*robe de etan"eitate a cimentrii

eu"ita cimentrii se poate aprecia, dup forarea unu scurt interval sub "iul

coloanei sau dup perforarea ei, prin intermediul probelor de presiune, de !olire "i

c-iar de producie.

ac se continu forajul "i coloana este +xat ;ntr

a)uxul de noroi dup perforare sunt dove#i c cimentarea a fost defectuoas "i sunt

necesare operaii de remediere.

R7


86/90

inu lexandru

Ca(!to%$% ; A%e"erea ec!(a.ent$%$! de s$(rafa/2

up pau#a de ;ntrire a pietrei de ciment, coloana de burlane se +xea# la

suprafa, se solidari#ea# cu cele anterior tubate, iar spaiul inelar dintre exteriorul

ei se etan"ea#, ceea ce permite un control al presiunii dintre coloane "i ;mpiedic

evantualele emanaii de !a#e sau alte )uide ;n atmosfer.

Suspendarea unei coloane se reali#ea# cu un ansamblu de pene =bacuri>

montate ;ntr


87/90

inu lexandru

Ifwt)ignore

Piulf

8 onet

foJia dubla=tubm!-eod

FtansCMmuf"o#oar$ !% supra&a a

15 3O& t

Coloan iftierfftedarO

Coloana d# xplMtr


88/90

inu lexandru

Capul de sonda va + alcatuit din/

1. 'lan"a cu muf care se in"urubea#a la colana de suprafaa

0 imensiune/13 :R x @ = dup *I, 35 bar>6

0 ;nlimea )an"ei/ i&5 mm60 Kurlanul pe care se +xea# )an"a/a 15T in6

0 Kurlanul ce se suspenda/ '~inF

2. 'lan"a dubl ;n care se suspend coloana de exploatare/

0 'lan"a inferioar/ 13 :R x @ = dup *I, 35 bar>6

0 'lan"a superioar/ 11 x @ = dup *I, 35 bar>6

0 *re#int etan"are secundar pentru burlanele cu diametru-j 4< in6

0 Suspenda burlanele cu diametrul/eP in6

3. Inelul de etan"are dintre )an"a cu muf "i )an"a inferioar a celei duble este de

tipul K 1J5/

0 iametrul exterior/ &52.7 mm6

0 ;nlime inel/ 23.R3 mm6

0 iametrul ori+ciului/ 3.2 mm6

&. Inelul de etan"are dintre )an"a superioar "; bonet este de tipul &/

0 iametrul exterior/ 334.3& mm6

0 ;nlime inel/ 31.4 mm6

. imensiunile ansamblului de pene pentru suspendarea coloanei

intermediare/

0 *an tip SK, pentru burlanele de 4 :R in, cu diametrul exeterior/ 13 3:1J

in6 w.ispo#itiv pentru suspendarea evilor de extracie de in.

0 *re#int etan"are secundar pentru burlane cu diametrul/e in4. (ipul si dimensiunile prevenitorului care se poate monta/

up +xarea coloanei de ancoraj, pentru continuarea forajului se va monta pe

)an"a cu muf un prevenitor tip ' 13 :R x @ = 555 psi, dup *I>.

*entru forajul intervalului corespun#tor coloanei de exploatare se va monta pe

)an"a dubl un prevenitor tip ' 11 x @ = 555 psi, dup *I>.

72


89/90

inu lexandru@ontarea instalaiei de prevenire a erupiilor

up tubarea coloanei de ancoraj, pe )an"a cu muf montat pe capul

ei se ancorea# o instalaie de prevenire a erupiilor corespun#toare

presiunii maxime anticipate ;n fa#a urmtoare de foraj.

up ce s


90/90

inu lexandru

!#%!o"raMe se%ect!02

1. @acovei, N. / 9ipament de ,ora3\%ditura ?niversitii din *loie"ti, 177J,

2. @acovei, N/ @area .i imentarea sondelor"%ditura ?niversitii din

*loie"ti, 177R.

3. @acovei, N6 Hlide de ,ora3 .i imentri de sondI"%ditura ?niversitii din

*loie"ti.&. arnet teniP Hora3l Jondelor"*etrostar *loie"ti.

. vram, , / 9lemente de tenoloKia ,orIrii sondelor"%d. ?niversitii din

*loie"ti,

2511!

Date post:	03-Jun-2018
Category:	Documents
Upload:	bufu-mihai
View:	273 times
Download:	1 times

Proiect La Forajul Sondelor

Documents