Методические указания по выполнению лабораторных и учебно-исследовательских работ по курсу "заканчивание скважин" (часть II) для студентов очного и заочного обучения специальности "Бурение нефтяных и газовых скважин" (0908)

С = L/T где: С - линейный размер образца, определенный с помощью штангенциркуля, в направлении прозвучивания, м; Т - время пробега, УЗК, мкс. Определяют прочность цементного камня на изгиб.  расч. = 2,1 с2 - 5,8с + 4,6 (1) где:  расч - прочность цементного камня на изгиб по скорости УЗК, МПа; С - скорость звука в образце км/с. Рис.5 Принципиальная схема установки МИИ-100 1 - опорные валики, 2 - маховик, 3 - электродвигатель, 4 - редуктор, 5 - ходовой винт, 6 - груз, 7 - рама. Данная корреляционная зависимость применима только для тампонажных материалов, включающих портландцементы по ГОСТ 1581-85 различных заводов, с различными химическими добавками при водоцементном отношении от 0,4 до 0,6 и сроках хранения от 1 суток до 3-х месяцев в температурном интервале от минус 5 до 80С. При добавлении в цемент большого количества воздухововлекающих добавок, приводящих к значительному поглощению звуковых колебаний, метод неразрушающего контроля прочности цементного камня неприменим. Зная скорость УЗК и плотность цементного камня, (), определяют динамический модуль упругости (Е) Е = 0,833  с2 (2) Уравнение действительно для любой системы единиц при условии, что Е,  и с выражаются в соответствующих единицах. 3.3.8. Определение предела прочности при сжатии. Аппаратура: - пресс гидравлический до 100 кН, позволяющий создать сжимающую нагрузку со скоростью 1000+230 н/с; - пластины из нержавеющей стали с рабочей поверхностью 4050 мм для передачи сжимающей силы на половинки образцов. Проведение испытаний: - для испытания используют четыре нижние половинки образцов, разрушенных при изгибе; - по результатам испытаний каждого образца расчитывают предел прочности при сжатии; сж = F/S (3) где: F - разрушающее усилие при сжатии, Н; S - площадь опорной поверхности, м2. Предел прочности при сжатии расчитывают как среднее арифметическое значение результатов испытаний четырех образцов. Расчет ведется до третьей значащей цифры. 3.3.9. Определение водостойкости и коррозионной стойкости цементного камня. Водостойкость характеризуют коэффициентом водостойкости, представляющим совей отношение прочности образцов, хранившихся в воде, к прочности образцов, испытанных до погружения в воду. Аппаратура: - весы типа ВЛКТ; - машина МИИ-100 или прибор "Бетон-8УР" ("Бетон-12"); - формы для цементных образцов размерами 40х40х160; - штангенциркуль. Методика испытания: - подготавливают формы для цементных образцов (см. п. 3.3.7); - образцы, приготовленные при соответствующем температурном режиме, расформировывают через 15+5 мин после конца схватывания и хранят в течение суток на воздухе во влажной следе, над водной поверхностью при 222°С или в холодильной камере при 50,5 и 00,5°С; - испытывают на прочность половину образцов - балочек, а вторую половину помешают в ванну с водой или коррозионной средой, где их выдерживают в течение 1 сут., 3 сут., 7 сут., 25 сут, и т. д. Образцы перед испытанием протирают сухой тряпкой; - в указанные сроки дополнительно фиксируют изменение веса и линейных размеров образцов; - смену воды производят два раза в неделю. 3.3.10. Определение стойкости цементного камня к циклическому воздействию переменных температур. Аппаратура: - холодильная камера; - машина MИИ-100 или "Бетон-8УР" ("Бетон-12"); - формы для цементных образцов размерами 40х40х160. Порядок испытания6 - подготавливают формы для цементных образцов - балочек (см. п.3.3.7); - приготавливают образцы - балочки (п.3.3.7); - выдерживают последовательно при следующих температурах; 48ч. - +5°С 48ч. - -5°С 24ч. - +5°С 48ч. - +20°С 1 цикл 24ч. - +5°С 48ч. - -5°С 48ч. - +5°С Всего 288 час - 12 суток. Второй и последующие циклы включают выдерживание образцов цементного камня при следующих температурах: 48ч - 5°С 24ч - + 5°С 28ч - +20°С 24ч - + 5°C 2 - n циклы 48ч - - 5°C 24ч - 5°C Всего 216 часов - 9 суток. - по истечении каждого температурного режима образцы цементного камня испытывают, определяя предел прочности при изгибе; - всего проводят три цикла воздействия переменных температур на цементный камень; - контрольные образцы готовят, выдерживают и испытывают при температуре +5°С. Стойкость цементного камня к циклическому воздействию переменных температур характеризуют коэффициентом морозостойкости, представляющим собой отношение прочности на изгиб образцов, выдерживавшихся при переменных температурах, к прочности контрольных образцов. 3.4. Определение показателей физико-механических свойств тампонажного раствора и камня при высоких температурах и давлениях. 3.4.1. Определение водоотдачи. Производится с помощью установки УВЦ-2. Установка УВЦ-2 (рис.6) состоит из единого автономного блока, представляющего собой напольный стенд, включавший автоклав, подъемник, мультипликатор, насос, ручной пресс и бачок. Техническая характеристика УВЦ-2. Максимальное рабочее давление, МПа 100 Максимальная рабочая температура, С +250 Расчетные перепады давления на образце, % от давления над фильтром 2,5, 5,0, 7,5, 10, 15 Диапазон измерения водоотдачи при Точности измерения от +5 до -5%, 110-6м3 0-90 Рабочая жидкость вода Параметры питания; Ток переменный трехфазный Напряжение, В 220(+20/-33) или 380(+38/-57) 1 - клапан, 2 - фильтр, 3 - автоклав, 4 - стакан, 5 - мешалка, 6 - подъемник, 7 - шток, 8 - выключатели, 9 - привод мешалки, 10 - пресс, 11 - регистратор, 12 - привод регистратора, 13 - шток, 14 - поршень сменный, 15 - поршень постоянный, 16 - мультипликатор, 17,18 - манометры. Рис.6. Принципиальная схема установки УВЦ-2 Автоклав 3 состоит из корпуса, вкладыша и теплоизоляционной оболочки. Вкладыш удерживается в корпусе автоклава специальной замковой вилкой. Для охлаждения автоклава на наружной боковой поверхности его имеется паз, в котором циркулирует вода. Автоклав обогревается электронагревателем, закрепленным в днище корпуса, имеющем карман для датчика термометра. Внутри автоклава расположен стакан с мешалкой 4. Мешалка вращается при помощи валика, проходящего через вкладыш, нижний конец валика соединен с муфтой мешалки, а верхний снабжен шкивом для передачи вращения от редуктора. Вкладыш в верхней части соединен с подъемников 6, который в процессе опыта поднимает мешалку из стакана. Мультипликатор 16 предназначен для создания необходимого перепада давления. Для того чтобы получить нужный перепад давления, в мультипликатор вставляют поршень со штоком соответствующего диаметра. Для регистрации перепада давления на корпусе мультипликатора установлен специальный регистрирующий прибор 11. Электрическая часть состоит из потенциометра и лабораторного автотрансформатора. На лицевом щите расположены панель управления и амперметр. Количество фильтрата, вытесняемого из тампонажного раствора, соответствует подъему штока мультипликатора и фиксируется регистрирующим прибором. Проведение испытания: - включают питание установки; - автономным переключателем включают самопишущий прибор КСП-1 и устанавливают стрелку - задатчик против деления шкалы, соответствующего заданной температуре; - устанавливают необходимый перепад давления в мультипликаторе сменой поршней, согласно табл. 1: Tаблица.1 Перепад давления, % от давления над фильтром Диаметр сменных поршня и цилиндра, мм Обозначения поршня Обозначения цилиндра 2,5 5,0 7,5 10,0 15,0 7 10 12 14 17 3Ш7.014.0,83 3Ш7.014.0,83-01 3Ш7.014.0,83-02 3Ш7.014.0,83-03 3Ш7.014.0,83-04 3Ш8.214.036 3Ш8.214.036-01 3Ш8.214.036-02 3Ш8.214.036-03 3Ш8.214.036-04 Величина перепада давления определяется отношением площадей сменного 14 и постоянного 15 поршней и равна разности давлений над и под фильтром измеряемых манометрами; - заправляют диаграммную бумагу в регистратор водоотдачи; - прогревают автоклав до начальной температуры; реж. С 50 - 100 100 - 150 150 - 200 200 - 250 250 - 300 нач.С 30 40 50 60 70 - подготовленный тампонажный раствор заливают в стакан до высоты 100 мм, предварительно положив на решетку днища фильтр 2, и затягивают накидную гайку. В качестве фильтра следует использовать: а) при температуре до 150°C - бумагу фильтровальную лабораторную по ГОСТ 12026-76; б) при температуре выше 15О°С бумагу асбестовую по ГОСТ 23779-79. Для предотвращения отделения фильтрата под действием перепада в хвостовике для стакана предусмотрен клапан; - вставляют в стакан в автоклав; - опускает вкладыш автоклава, вставляют замок-вилку и заполняют систему рабочей жидкостью; - после создания предварительного давления в системе, включают нагрев (устанавливают автотрансформатором ток в нагревателе в пределах до 7,5 А) - выдержав установку при заданной температуре заданное условиями опыта время, приступают к измерению водоотдачи, включив предварительно регистратор (перед началом определение водоотдачи мешалка извлекается из стакана с помощью подъемника). Управление гидравлической системой производят согласно рис.7. - закончив измерения, отключают нагрев автоклава и пускают воду в систему охлаждения. При охлаждении следят, чтобы давление в автоклаве не снизилось ниже 5 МПа при температуре выше 100С. Давление поддерживают с помощью пресса, - охладив автоклав до плюс 30°С, открывают штуцер вкладыша автоклава; - извлекают замок вилку; - извлекают вкладыш из автоклава с помощью подъемника. Поворачивают рычаг подъемника до фиксации его над поддоном, извлекают стакан (с помощью съемника) и закрывают автоклав колпаком. Вкладыш и сопрягаемую поверхность автоклава покрывают консистентной смазкой; - прекращают доступ воды в систему охлаждения и соединяют ее с атмосферой или при наличии воздухопровода, продувкой воздухом; - в процессе проведения опыта фиксируют во времени все отклонения от нормального хода опыта (утечки, случайное отклонение питания и т.п.), на диаграммах делают записи о дате и порядковом номере опыта. 3.4.2. Определение сроков схватывания. Производится на установке УС-1. Установка УС-1 конструкции ВНИИКАННефть предназначена для, определения сроков схватывания тампонажных растворов, применяемых при креплении глубоких и сверхглубоких скважин при давлении на забое до 100 МПа и температуре до +250°С. В установке использован принцип определения сроков схватывания тампонажных растворов, регламентированный ГОСТ 1581-85, по глубине погружения в твердеющий раствор иглы диаметром (0.9-1,1 мм) под действием груза весом (30010)г. Техническая характеристика УC-1 Глубина погружения игл, мм 40 Пределы допускаемой приведенной погрешности определения глубины погружения игл, % от максимальной глубины погружения 2 Максимальное количество замеров в одном автоклаве 12 Количество автоклавов 2 Максимальная температура нагрева пpo6ы цементного раствора,С 250 Максимальное рабочее давление, МПа 100 Рабочая жидкость вода Ток переменный однофазный Напряжение 220(15) Вид работы Штуцеры Подготовка к работе Опускание вкладыша Заполнение системы (насосом) Создание предварительного давления (с пом. нас.) Спуск вала мешалки (с помощью насоса) Набор жидкости в пресс Подъем давления прессом Подъем давления нагревом Сброс избыточного давления Подъем мешалки Создание перепада и определ. водоотдачи Сброс давления Выпуск фильтрата Замена поршней (с помощью насоса) Извлечение вкладыша (с помощью насоса) Выпуск жидкости из системы Автоклав USTSSaJfL-.   0 0 0  0  0 0 0 0 0 0 0 0 Пресс      0   0   0    0 Подъемник  0 0            0 0 Заполнение   0 0         0 0  0 Пуск  0        0 0 0    0 Подъем   0  0 0    0 0 0    0 Разобщение   0 0 0 0 0 0 0 0  0  0 0 0 Перепад   0          0 0 0 0 Возврат   0 0 0 0 0 0 0 0 0 0    0 Замена-1   0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0   0 Замена-2   0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0   0 Фильтрат             0   0 Сброс                0 Выпуск воздуха из автоклава 0 0 0            0 0  0 - штуцер закрыт - штуцер открыт Рис.7. Порядок управления гидравлической системой УВЦ-2 Установка УС-1 (рис.3) состоит из единого автономного блока, представляющего собой напольный стенд, состоящий из двух автономных автоклавов 2, двух подъемников 3, двух ручных насосов 1, пресса 4 и бачка 5. Основным узлом установки является автоклав. Он состоит из корпуса, вкладыша и теплоизоляционной оболочки. Вкладыш удерживается в корпусе .автоклава специальной замковой вилкой. Автоклав обогревается электронагревателем, закрепленным в днище корпуса, имеющем карман для датчика термометра. В нижней части вкладыша на трубчатом держателе крепится стакан для пробы цементного раствора с размещенными в крышке 26 иглами. Стакан можно поворачивать. Управление циклом работы измерительной системы автоклавов производится с помощью таймера с двигателями. Цикл работы автоклава включает в себя пуск программы, сброс и подъем груза, включение механизма поворота стакана. Подъемники служат для извлечения из автоклавов стаканов с пробой раствора. Насосы - для заполнения маслом системы и работы подъемников. Для создания и регулирования давления в системе служит гидравлический пресс. Электрическая часть состоит из самопишущих приборов, регистрирующих и указывавших температуру в автоклавах и глубину погружения игл, амперметров, контролирующих ток в нагревателе автоклавов. Порядок испытания: - включают питание установки; - автономными выключателями вторичные приборы, устанавливают стрелки-задатчики прибора измерения температуры против делений шкалы, соответствующих заданным температурам; - подготовленный тампонажный раствор заливают в стакан до его верхнего края и закрывают крышкой с вставленными иглами, причем нижний конец игл должен быть заподлицо с нижней плоскостью крышки; Рис.8. Принципиальная схема установки УС-1 - устанавливают стакан с пробой раствора в трубчатом держателе и поворотом крышки стакана, устанавливают одну из игл под грузом. Закрепляют крышку винтом, установленном на держателе; - открыв штуцера "Пресс", "Заполнение", "Подъемник", а также штуцер на вкладыше автоклава, опускают вкладыш со стаканом в автоклав. Вставляют в прямоугольные отверстия корпуса автоклава два рычага, входящие в комплект установки, н дожимают вкладыш вниз до совладения торца упорного кольца вкладыша с нижней плоскостью прямоугольных отверстий, после чего вставляют в эти отверстия замок-вилку; - с помощыо насоса заполняют автоклав рабочей жидкостью до полного вытеснения из него воздуха. После прекращения выделения пузырьков воздуха, закрывают штуцер вкладыша, создают насосом давление в системе 4 МПа. Закрывают штуцер "Заполнение", открывает штуцер "Подъемник", опускают защитный кожух, предварительно убрав ручку насоса; - включают нагрев в заполненном автоклаве и устанавливают ток, необходимый для обеспечения заданной скорости нагрева (ток не должен превышать 7,5 А); - при нагреве давление в автоклаве повышается, поэтому в большинстве случаев не требуется прибегать к помощи пресса для поднятия давления. Пресс используют лишь тогда, когда нагрев до заданной температуры не обеспечивает повышения давления до заданной величины. Снижение давления осуществляют открытием штуцера "Автоклав" при открытом штуцере "Пресс"; - поддержание заданной температуры производится автоматически регулирующим устройством потенциометра КСП1-007, одновременно с колебанием температуры изменяется давление в системе. При необходимости давление поддерживают c помощью пресса; - после выхода установки на режим и выдержки заданного времени приступают к замерам. Сброс груза в заданное время производят нажатием кнопки "Сброс". Дальнейшие операции осуществляются автоматически. Измерительный прибор запишет глубину погружения игл. Повторное сбрасывание груза на следующую иглу производят при горящей лампе "Готов".

Похожие:

	Методические указания по оформлению контрольной работы, курсовой... Методические указания по оформлению контрольной работы, курсовой работы (проекта), выпускной квалификационной работы для студентов...		Методические указания для обучающихся по внеаудиторной самостоятельной...
	Методические указания для обучающихся по внеаудиторной самостоятельной... Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение «Нефтегазоразведочный техникум»		Е. П. Пегова Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине информатика для студентов I курса специальности 080507 IV курса...
	Документы, регламент Назначение ооп бакалавриата, реализуемой вузом по направлению 131000 «Нефтегазовое дело» и профилю подготовки «Бурение нефтяных и...		Инструкция по креплению нефтяных и газовых скважин рд 39-00147001-767-2000 Инструкция предназначена для проектных и буровых организаций, а также организаций-заказчиков на строительство скважин
	Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов... Исследование интенсивности движения, с учетом состава транспортного потока. Определение пропускной способности многополосной проезжей...		Бурение лидерных скважин Ппр), другой организационно-технологической документации, а также с целью ознакомления (обучения) рабочих и инженерно-технических...
	Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ... Учебно-методическое пособие предназначенодля студентов 3 курса, обучающихся по профессии 23. 01. 03 Автомеханик. Пособие содержит...		Согласовано Оказание услуг по восстановлению скважин зарезкой боковых горизонтальных стволов 10-ти скважин янгкм на кустах 104В, 109В, 321В,...