Проверка цементировочной головки и пробки продавочной для обычного цементирования

Проверка цементировочной головки и пробки продавочной для обычного цементирования

Качество цементирования обсадных колонн является критически важным фактором для обеспечения долгосрочной целостности скважины и предотвращения межпластовых перетоков. Ключевым элементом успеха стандартного ("обычного") одноступенчатого цементирования является надежная работа цементировочной головки и пробки продавочной. Их проверка перед спуском в скважину и перед началом цементирования – обязательная процедура, позволяющая минимизировать риски осложнений во время ответственной операции.

Объекты испытаний

1. Цементировочная головка:

   • Корпус головки (целостность, отсутствие видимых дефектов, следов коррозии).
   • Запорные устройства (шаровые краны, задвижки, клиновые затворы) – плавность хода, герметичность в закрытом состоянии.
   • Клапаны обратные (проверка на срабатывание и герметичность в обратном направлении).
   • Предохранительные клапаны (давление срабатывания).
   • Резьбовые соединения (состояние резьбы).
   • Крепежные элементы (болты, шпильки, гайки – целостность, соответствие размерам).
   • Уплотнительные элементы (манжеты, прокладки, сальники – отсутствие механических повреждений, старения, соответствие размерам).
   • Устройства для удержания и сброса пробок (механизмы фиксации пробок буровой/продавочной, механизм сброса - работоспособность).
   • Штуцеры для подключения линий (состояние резьбы, наличие заглушек).
   • Манометры (наличие, целостность стекла, состояние стрелки, срок поверки).

2. Пробка продавочная:

   • Корпус пробки (целостность, отсутствие трещин, явных деформаций).
   • Уплотнительные элементы (резиновые манжеты, чашки – отсутствие порезов, надрывов, вздутий, старения, проверка геометрических размеров, особенно наружного диаметра и длины уплотняющей части).
   • Сердечник (при наличии - целостность разрушаемого элемента, материал).
   • Резьбовые соединения (если пробка составная – состояние резьбы).
   • Соответствие геометрических размеров (наружный диаметр уплотнительных элементов, длина пробки) параметрам цементируемой колонны и цементировочной головки.

Область испытаний

Проверка осуществляется в двух основных областях:

1. Лаборатория/Мастерская (Контрольная проверка после изготовления/ремонта/перед отправкой на скважину):

   • Проведение испытаний под давлением для оценки прочности и герметичности.
   • Детальный визуальный и измерительный контроль всех элементов.
   • Проверка работоспособности механизмов сброса и фиксации пробок.
   • Калибровка резьбовых соединений.

2. Промысел/Буровая площадка (Предпусковая и предцементировочная проверка):

   • Визуальный контроль целостности после транспортировки и хранения.
   • Проверка комплектности и наличия всех элементов (заглушки, ключи, ЗИП).
   • Проверка состояния уплотнительных элементов пробки продавочной.
   • Проверка резьб головки и переводников колонны на соответствие.
   • Контрольная опрессовка (гидроиспытание) установленной на колонну головки перед началом цементирования.
   • Проверка свободного прохода сигнальной (буровой) пробки через головку (если применимо).
   • Фиксация факта установки пробки продавочной в головку и проверка механизма ее удержания/сброса.

Методы испытаний

1. Визуальный и измерительный контроль:

   • Детальный осмотр всех поверхностей на предмет трещин, вмятин, коррозии, износа, дефектов литья/мехобработки.
   • Проверка состояния резьб (чистота, отсутствие забоин, "слоников") с использованием калибров (ДОМ, ДОС) или эталонных колец/ниппелей.
   • Измерение геометрических размеров (диаметры корпусов, длина, диаметр и длина уплотнительных элементов пробок, зазоры) штангенциркулем, микрометром, шаблонами.
   • Проверка наличия и правильности маркировки (давление, размер, дата испытаний).

2. Испытания на герметичность и прочность (Гидроиспытания):

   • Проведение опрессовки корпуса головки и запорной арматуры: испытательным давлением, превышающим максимальное ожидаемое рабочее давление при цементировании (обычно в 1.5 раза, но в соответствии с требованиями нормативной документации на оборудование и скважину). Выдержка под давлением не менее 5-15 минут. Отсутствие падения давления и видимых течей.
   • Проверка обратных и предохранительных клапанов на давление открытия/срабатывания и герметичность в обратном направлении.
   • Проверка герметичности запорного устройства в закрытом положении под давлением.

3. Проверка функционирования механизмов:

   • Проверка плавности и легкости открытия/закрытия кранов/задвижек.
   • Проверка работоспособности механизма удержания и сброса пробок (вручную или приложением расчетного усилия/давления).
   • Проверка свободного прохождения сигнальной и продавочной пробок через корпус головки (на стенде или на буровой).

4. Проверка уплотнительных элементов пробок:

   • Контроль упругости, отсутствия трещин, расслоений, порезов, чрезмерного старения резины.
   • Измерение наружного диаметра манжет/чашек в нескольких сечениях, сравнение с внутренним диаметром обсадной колонны (должен обеспечивать плотное прилегание с расчетным натягом).
   • Проверка правильности установки уплотнений на корпусе пробки.

Испытательное оборудование

1. Для гидроиспытаний:

   • Насос высокого давления (ручной гидравлический насос, электрический плунжерный насос).
   • Манометр высокого давления с диапазоном измерения, превышающим испытательное давление, классом точности не ниже 1.0 (или 1.5) и действующим свидетельством о поверке.
   • Набор высоконапорных рукавов и фитингов (переходники, тройники).
   • Запорная арматура на линии нагнетания (вентиль, кран).
   • Система заполнения и деаэрации испытуемого оборудования (емкость с водой/жидкостью, заливная воронка).
   • Заглушки для герметизации свободных штуцеров головки.

2. Для визуального и измерительного контроля:

   • Источники света (фонари).
   • Лупа.
   • Калибры резьбовые (ДОМ, ДОС, резьбомеры) или эталонные резьбовые соединения (ниппели, муфты).
   • Штангенциркуль, микрометр, линейка металлическая, рулетка.
   • Шаблоны для измерения зазоров (щупы).
   • Чистые ветошь и растворитель для очистки поверхностей перед осмотром.

3. Для проверки механизмов:

   • Стенд или приспособление для фиксации головки при проверке сброса пробки.
   • Инструмент для имитации усилия сброса (рычаг, динамометрический ключ, гидравлический домкрат при необходимости).
   • Испытательные пробки (буровая, продавочная).

Общие требования:

• Все испытания должны проводиться квалифицированным персоналом в соответствии с утвержденными методиками и правилами безопасности.
• Результаты испытаний оформляются протоколом с указанием объекта, параметров испытаний (давление, время выдержки), оборудования и заключения о пригодности.
• Оборудование, не прошедшее проверку, к использованию допускаться не должно.

Заключение

Тщательная проверка цементировочной головки и пробки продавочной перед обычным цементированием – не формальность, а необходимое условие для обеспечения безопасности проведения работ и достижения качественного результата цементирования. Комплексный подход, включающий визуальный контроль, гидроиспытания и проверку функционирования всех узлов, позволяет выявить и устранить потенциальные неисправности на ранней стадии, предотвращая дорогостоящие простои и аварийные ситуации на скважине. Пренебрежение этими процедурами недопустимо.