ТЕХНІЧНІ АСПЕКТИ ЕФЕКТИВНОГО ЦЕНТРУВАННЯ ОБСАДНИХ КОЛОН
Ключові слова:
Ключові слова: свердловина; обсадна колона; кріплення; центратор; ступінь центрування; концентричність; кільцевий простір.Анотація
Анотація. Стаття присвячена дослідженню чинників, що визначають ефективне центрування обсадних колон у свердловинах до яких належать: тип свердловини, її геометричні параметри, глибина спуску обсадної колони та довжина інтервалу центрування; інтенсивність викривлення осі свердловини. Також мають бути враховані параметри обсадної колони: діаметр обсадних труб, товщина стінки; довжина обсадної колони та група міцності сталі, і параметри рідин у свердловині: густина бурового та цементного розчинів, коефіцієнт тертя, наявність твердих (абразивних) частинок у складі бурового розчину, його тиксотропні властивості. На процес спуску обсадної колони суттєво впливає швидкість її спуску, а на ступінь заміщення бурового розчину цементним – обертання та осьове переміщення колони. Обов’язково слід брати до уваги дані каверно- і профілеметрії ствола свердловини, температуру в свердловині, інтервали пластів, у яких містяться агресивні середовища та взаємодію системи «центратор-пласт». Наголошено на складності вимог, яким повинні відповідати центратори та розглянуто їхні конструктивні особливості, переваги і недоліки різних типів центраторів (пружних, жорстких, напівжорстких, композитних) а також їхнє призначення. У роботі запропоновано методику розрахунку сили спротиву, що створюють пружні планки центратора та розрахунки її величини для різних типів пружних центраторів: ЦП 114/146-165-1; ЦП 146/222-251-1; ЦП 194/245-270-1; ЦП 351/445-490-1. За результатами розрахунків зроблено кілька важливих висновків: збільшення розмірів центратора призводить до збільшення сили опору; сила опору залежить від геометричних параметрів пружних планок та їх кількості; збільшення коефіцієнт тертя (μ) від 0,2 до 0,3 призводить до істотного зростання сили опору для кожного центратора (збільшення на ~25%).
Ключові слова: свердловина; обсадна колона; кріплення; центратор; ступінь центрування; концентричність; кільцевий простір.
Завантаження
Посилання
Список використаних джерел
Kovbasiuk I. M., Martsynkiv O. B., Martsynkiv B. O. Causes of poor quality casing of directional wells at the drilling department «ukrburgaz» and metods for their elimination. Oil and Gas Power Engineering. 2019. No. 1(31). P. 26–35. URL: https://doi.org/10.31471/1993-9868-2019-1(31)-26-35.
Фриз І. М. Центратори для обсадних труб. Київ : «Інтерпрес ЛТД», 2003. 54 с.
Development of an efficient centarator for casingstrings of inclined wells / M. V. Seniushkоvych та ін. Precarpathian bulletin of the shevchenko scientific society. 2024. № 19(73). С. 126–139. URL: https://doi.org/10.31471/2304-7399-2024-19(73)-126-139.
API 10TR4. Selection of centralizers for primary cementing operations. Official edition. 2008. 32 p.
Casing string centering in directional wells / Y. S. Kotskulych et al. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2015. No. 3. P. 23–30.
Liu G. Applied Well Cementing Engineering. Elsevier Science & Technology Books, 2021. 530 p.
Khodami E., Ramezanzadeh A., Sharifi A. The 3D simulation of the effect of casing standoff on cement integrity by considering the direction of horizontal stresses in one of the wells of Iranian oil fields. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2021. Vol. 206. P. 108980. URL: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2021.108980.
Liu G., Weber L. D. Centralizer Selection and Placement Optimization. SPE Deepwater Drilling and Completions Conference, Galveston, Texas, USA. 2012. URL: https://doi.org/10.2118/150345-ms.
Modelling of a detailed bow spring centralizer description in stiff-string torque and drag calculation / N. H. Dao et al. Geoenergy Science and Engineering. 2023. P. 211457. URL: https://doi.org/10.1016/j.geoen.2023.211457.
Nonlinear rotordynamics of a drillstring in curved wells: Models and numerical techniques / K.-L. Nguyen et al. International Journal of Mechanical Sciences. 2020. Vol. 166. P. 105225. URL: https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2019.105225.
Sanchez R. A., Brown C. F., Adams W. Casing Centralization in Horizontal and Extended Reach Wells. SPE/EAGE European Unconventional Resources Conference and Exhibition, Vienna, Austria. 2012. URL: https://doi.org/10.2118/150317-ms.
Improved Out-of-Slip Casing Running Efficiency in A Shale ERD Application Combining Fixed Casing Centralization and Rotation to Reduce Openhole Running Friction / D. Dall'Acqua et al. SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Houston, Texas, USA, 3–5 October 2022. 2022. URL: https://doi.org/10.2118/210279-ms.
Rodrigue M., Kendziora L., Farley D. Myth-Busting Performance Properties of Nonmetallic Rigid Centralizers. SPE/IADC International Drilling Conference and Exhibition, The Hague, The Netherlands. 2019. URL: https://doi.org/10.2118/194094-ms.
Urdaneta Nava L. A., Farley D. Testing Demonstrates the Effect of Bow Spring Centralizer Passage on Wellbore Components. International Petroleum Technology Conference, Dhahran, Kingdom of Saudi Arabia. 2020. URL: https://doi.org/10.2523/iptc-20156-abstract.
Numerical analysis on the centralization effect of improved horizontal well casing centralizer / J. Xie et al. Frontiers in Energy Research. 2023. Vol. 11. URL: https://doi.org/10.3389/fenrg.2023.1304813.
Modeling of nonlinear properties of casing centralizers equipped with axial thrust / I. Shatskyi et al. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. Vol. 1018. P. 012003. URL: https://doi.org/10.1088/1757-899x/1018/1/012003.
Skadsem H. J., Saasen A., Håvardstein S. Casing Centralization in Irregular Wellbores. ASME 2017 36th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering, Trondheim, Norway, 25–30 June 2017. 2017. URL: https://doi.org/10.1115/omae2017-61106.
Impact of Temperature on Cement Displacement Efficiency: Analysis of Velocity, Centralization, and Density Differences / X. Tang et al. Processes. 2024. Vol. 12, no. 12. P. 2923. URL: https://doi.org/10.3390/pr12122923.
References
Kovbasiuk I. M., Martsynkiv O. B., Martsynkiv B. O. Causes of poor quality casing of directional wells at the drilling department «ukrburgaz» and metods for their elimination. Oil and Gas Power Engineering. 2019. No. 1(31). P. 26–35. URL: https://doi.org/10.31471/1993-9868-2019-1(31)-26-35.
Fryz I. M. Centratory dlya obsadnyx trub. Kyyiv : «Interpres LTD», 2003. 54 s. [in Ukrainian]
Development of an efficient centarator for casingstrings of inclined wells / M. V. Seniushkоvych та ін. Precarpathian bulletin of the shevchenko scientific society. 2024. № 19(73). С. 126–139. URL: https://doi.org/10.31471/2304-7399-2024-19(73)-126-139.
API 10TR4. Selection of centralizers for primary cementing operations. Official edition. 2008. 32 p.
Casing string centering in directional wells / Y. S. Kotskulych et al. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2015. No. 3. P. 23–30.
Liu G. Applied Well Cementing Engineering. Elsevier Science & Technology Books, 2021. 530 p.
Khodami E., Ramezanzadeh A., Sharifi A. The 3D simulation of the effect of casing standoff on cement integrity by considering the direction of horizontal stresses in one of the wells of Iranian oil fields. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2021. Vol. 206. P. 108980. URL: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2021.108980.
Liu G., Weber L. D. Centralizer Selection and Placement Optimization. SPE Deepwater Drilling and Completions Conference, Galveston, Texas, USA. 2012. URL: https://doi.org/10.2118/150345-ms.
Modelling of a detailed bow spring centralizer description in stiff-string torque and drag calculation / N. H. Dao et al. Geoenergy Science and Engineering. 2023. P. 211457. URL: https://doi.org/10.1016/j.geoen.2023.211457.
Nonlinear rotordynamics of a drillstring in curved wells: Models and numerical techniques / K.-L. Nguyen et al. International Journal of Mechanical Sciences. 2020. Vol. 166. P. 105225. URL: https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2019.105225.
Sanchez R. A., Brown C. F., Adams W. Casing Centralization in Horizontal and Extended Reach Wells. SPE/EAGE European Unconventional Resources Conference and Exhibition, Vienna, Austria. 2012. URL: https://doi.org/10.2118/150317-ms.
Improved Out-of-Slip Casing Running Efficiency in A Shale ERD Application Combining Fixed Casing Centralization and Rotation to Reduce Openhole Running Friction / D. Dall'Acqua et al. SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Houston, Texas, USA, 3–5 October 2022. 2022. URL: https://doi.org/10.2118/210279-ms.
Rodrigue M., Kendziora L., Farley D. Myth-Busting Performance Properties of Nonmetallic Rigid Centralizers. SPE/IADC International Drilling Conference and Exhibition, The Hague, The Netherlands. 2019. URL: https://doi.org/10.2118/194094-ms.
Urdaneta Nava L. A., Farley D. Testing Demonstrates the Effect of Bow Spring Centralizer Passage on Wellbore Components. International Petroleum Technology Conference, Dhahran, Kingdom of Saudi Arabia. 2020. URL: https://doi.org/10.2523/iptc-20156-abstract.
Numerical analysis on the centralization effect of improved horizontal well casing centralizer / J. Xie et al. Frontiers in Energy Research. 2023. Vol. 11. URL: https://doi.org/10.3389/fenrg.2023.1304813.
Modeling of nonlinear properties of casing centralizers equipped with axial thrust / I. Shatskyi et al. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. Vol. 1018. P. 012003. URL: https://doi.org/10.1088/1757-899x/1018/1/012003.
Skadsem H. J., Saasen A., Håvardstein S. Casing Centralization in Irregular Wellbores. ASME 2017 36th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering, Trondheim, Norway, 25–30 June 2017. 2017. URL: https://doi.org/10.1115/omae2017-61106.
Impact of Temperature on Cement Displacement Efficiency: Analysis of Velocity, Centralization, and Density Differences / X. Tang et al. Processes. 2024. Vol. 12, no. 12. P. 2923. URL: https://doi.org/10.3390/pr12122923.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Нафтогазова енергетика
TЦя робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
.png)
1.png){kind=logo}
