SU644938A1 - Система автоматического регулировани процесса цементировани скважин - Google Patents

Description

ной емкости с приготавливаемым раствором и подключен к входурегул тора подачи модифицирующих добавок, второй вход которого соединен с выходом расходомера, при этом плотномер установлен на выходе смесител  цемента и воды и подключен к входу регул тора расхода воды, второй вход которого соединен через блок установки соотношени  с выходами датчиков уровн  и производительности, при этом датчик давлени  установлен на устье скважины и подключен к входу регул тора подачи тампонажного раствора, соединенного с цементировочными насосами, на выходе которых установлен датчик производительности и подключен совместно -с выходом датчика уровн  к входу регул тора подачи цемента.

На чертеже изображена структурна  схема лредлагаемой системы автоматического регулировани  -процесса цементировани  скважин.

Система содержит четыре цепи регулировани : цепь регулировани  подачи тампонажного раствора, включающую регул тор 1 подачи тамлонажного раствора и цементировочные насосы 2, которые отбирают раствор из -расходной емкости 3 и закачивают его в скважину 4; цепь регулировани  подачи цемента, включающую регул тор 5 подачи цемента и дозатор 6 цемента, который подает цемент в смеситель 7; цепь регулировани  подачи воды, включающую регул тор 8 расхода воды и дозатор 9 воды , который подает воду в смеситель 7; цепь регулировани  подачи модифицирующих добавок, включающую регул тор 10 подачи модифицирующих добавок и дозатор 11 модифицирующих добавок, который подаёт модифицирующие добавки в смеситель 7 и в расходную емкость 3.

Указанные цепи регулировани  подключены к датчикам системы следующим образом .

Вход регул тора 1 подачи тампонажного раствора соединен с выходом датчика 12 давлени , установленного на устье скважины . Вход регул тора 5 подачи цемента соединен с выходами датчика 13 производительности , установленного на выходе цементировочных насосов, и датчика 14 уровн , установленного в расходной емкости. Одии вход регул тора 8 раствора воды соединен через блок 15 установки соотношени  с выходами датчика 13 производительности и датчика 14 уровн , а другой вход его соединен с выходом плотномера 16, установленного на выходе смесител . Один вход регул тора 10 подачи модифицирующих добавок соединен с выходом расходомера 17, установленного на выходе дозатора 9 воды, а другой вход его соединен с выходом реометра 18, установленного на выходе расходной емкости.

Система автоматического регулировани  процесса цементировани  скважин работает следующим образом.

Перед началом процесса цементировани  дл  определенных, геолого-технических условий каждой скважины и определенного способа цементировани  рассчитываетс  оптимальна  программа закачивани  тампонажного раствора и .его оптимальна  рецептура.

Во врем  процесса цементировани  программа закачивани  раствора в скважину поступает в виде задани  на вход регул тора 1 подачи тампонажного раствора, который управл ет работой цементировочных насосов 2. Правильность выполнени  программы обеспечиваетс  регул тором I с помощью сигналов обратной св зи, поступающих от датчика 12 давлени , установленного на устье скважины, и от датчика 13 производительности, установленного на выходе цементировочных насосов. В качестве датчика производительности используетс  либо расходомер, либо счетчик числа двойных ходов насоса.

Сигнал от датчика 13 производительности после суммировани  с сигналом от датчика 14 уровн , поступает также на вход регул тора 5 подачи цемента и через блок 15 установки соотношени  на вход регул тора 8 расхода воды. С помощью блока задаетс  определенное водоцементное отношение тампонажного раствора. Регул торы 5 и 8 управл ют работой дозаторов 6 и 9, подающих цемент и воду в смеситель 7. В воде предварительно может быть растворено определенное количество модифицирующих добавок.

Одновременно от расходомера 17, установленного на выходе дозатора 9 воды, поступает сигнал на вход регул тора 10 подачи модифицирующих добавок, который управл ет работой дозатора 11. .

Таким образом, независимо от изменени  производительности цементировочных насосов обеспечиваетс  требуема  производительность приготовлени  тампонажного раствора и при этом не искажаетс  его рецептура .

Однако изменение физических свойств тампонажных материалов (насыпна  масса , гранулометрический состав, влажность, форма частиц) вызывает большие погрешности в работе дозатора 6 цемента, что приводит к отклонению рецептуры от.заданной . Эти возмущающие воздействи  компенсируютс  плотномером 16, установленным на выходе смесител  7. Сигнал от плотномера поступает на вход регул тора 8 расхода воды, который плавно измен ет производительность дозатора 9 воды. Возникающие при этом небольшие отклонени  производительности приготовлени  раствора компенсируютс  датчиком 14 уровн , установленным в расходной емкости 3,

Стабилизаци  заданной плотности тампонажного раствора необходима дл  создани  определенного противодавлени  на пласты, с целью предотвращени  осложнений , и одновременно с этим она обеспечивает заданное водоцементное отношение раствора. Однако при использовании тампонажных материалов массового производства посто нство -ПЛОТНОСТИ не гарантирует обеспечение таких важных параметров тамц понажного раствора, как сроки схватывани , водоотдача, текучесть, так как изменение химических свойств материалов, сильно вли ющих на эти параметры, почти не сказываетс  на плотности. Компенсаци  этих возмущающих воздействий осуществл етс  в системе реометром 18, установленным на выходе расходной емкости. Сигнал от реометра поступает на вход регул тора 10 подачи модифицирующих добавок, который измен ет производительность дозатора 11, подающего часть модифицирующих добавок в смеситель 7 или в расходную емкость 3.

Предлагаема  система автоматического регулировани  позвол ет повысить качество цементировани  скважин за счет наиболее полного вытеснени  бурового раствора тампонажным в различных геолого-технических услови х и при различных способах цементировани , а также за счет точного выдерживани  заданных параметров тампонажного раствора независимо от изменени  физико-химических свойств исходных материалов .

Повышение качества цементировани  скважин снижает веро тность возникновени  осложнений в процессе цементировани  и увеличивает срок безремонтной эксплуатации скважины, что дает экономический эффект, намного превышающий стоимость самого процесса цементировани .

Claims (2)

1.Синельникова А. В. и др. Автоматизаци  технологических процессов. М., «Недра , 1968, с. 6-7.

2.Авторское свидетельство СССР № 453485, кл. Е 21F 15/08, 1970.