РАСЧЕТ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ КОНДУКТОРА - Разработка скважины

Диаметр скважины 295,3 мм

Высота подъема цементного раствора от забоя 260 м

Плотность цементного порошка 3100 кг/м3

Плотность промывочной жидкости 1100 кг/м3

Коэффициент увеличения ствола скважины 1,3

Водоцементное отношение ВЦО 0,5

H = 30 м.

Определяем средний внутренний диаметр обсадной колонны:

Мм

Определяем объем цементного раствора:

,

М3.

Определяется количество сухого цемента для приготовления 1 м3 Цементного раствора:

,

Кг/м3.

Определяется плотность цементного раствора:

Кг/м3

Определяется количество цемента и воды для приготовления цементного раствора:

Кг;

М3.

Определяется количество сухого цемента с учетом потерь при затаривании:

,

Где - коэффициент, учитывающий потери сухого цемента при затаривании цементно-смесительных машин и при приготовлении цементного раствора.

Кг.

Определяется количество цементно-смесительных машин:

.

Определяется количество продавочной жидкости:

,

Где: - коэффициент, учитывающий сжатие продавочной жидкости за счет наличия в ней пузырьков воздуха.

М3.

Определяется наибольшее рабочее давление в конце цементирования:

,

Определяется гидростатическое давление за счет разности плотностей цементного и глинистого растворов:

МПа.

Определяем гидравлические сопротивления при движении продавочной жидкости в трубах:

,

Определяем скорость движения продавочной жидкости в трубах:

.

М/с.

Определяется критерий Рейнольдса и коэффициент, характеризующий движение продавочной жидкости в трубах:

,

Где ЗР - структурная вязкость продавочного раствора, мПа-с; Ф0р- динамическое напряжение сдвига продавочного раствора , Па.

Так как 2300 1,58 .

МПа.

Определяются гидравлические сопротивления при движении промывочной жидкости в затрубном пространстве:

,

Определяем критерий Рейнольдса и коэффициент, характеризующий движение промывочной жидкости в затрубном пространстве:

Так как 1600 628,7.

МПа

Определяются гидравлические сопротивления при движении цементного раствора в затрубном пространстве:

Определяется критерий Рейнольдса и коэффициент, характеризующий движение цементного раствора в затрубном пространстве:

Где ЗЦ- структурная вязкость цементного раствора, мПа-с; Ф0ц - динамическое напряжение сдвига цементного раствора Па.

Так как 408,2 > 1600

МПа.

МПа.

Определяется максимальное давление при цементировании:

МПа

Исходя из полученного значения давления, выбираем цементировочный агрегат: ЦА - 320М, диаметр втулок 127мм.

Определяется допустимое время цементирования:

Мин.

Определяем время цементирования:

,

Где - время закачки цементного раствора, мин;

Для определения времени закачивания цементного раствора необходимо знать гидравлическое сопротивление в скважине в начальный период цементирования.

,

Определяются гидравлические сопротивления в затрубном пространстве при движении промывочной жидкости:

МПа

Так как МПа < РV= 3 МПа закачивание цементного раствора начинают на пятой скорости.

Мин

Определяется время продавки цементного раствора.

МПа.

Определяются длины столбов продавочного раствора в трубах, закачиваемые цементировочным агрегатом на различных скоростях:

Для чего определяются коэффициенты а, b и c:

FЗ. п = 0,785 ( D 2 Скв - D2 Н ) = 0,785 (0,29532 - 0,2452) = 0,02 м2;

FТр = 0,785 dВн2 = 0,785 0,2292 = 0,04122;

М/МПа;

М

Длина столба продавочной жидкости на 4,5 скоростях

L5= 215.2 + 55.09(5.1-1.82)+ 109.5= 505 м ;

На третьей : l4= 215.2 + 55.09(9.8- 1.82) + 109.5 =764 м.

Определяются объемы продавочной жидкости, закачиваемые цементировочным агрегатом на различных скоростях:

;

VПр. 4= 1,05 0,0412 (230 - 505) = 0.21 м3;

Итого:

VПр = VПр 5 + VПр 4 = 21.8+0.21=22м3.

Определяется время продавки цементного раствора:

Определяется общее время цементирования:

Т = Т3 + ТПр = 12.8 + 16 = 28.8 мин.

Определяется количество цементировочных агрегатов:

.

Еще необходимо предусмотреть один ЦА для подачи воды и один ЦА как запасной, итого необходимо принять 3 ЦА, их них 1 - рабочих.

Определение фактической скорости восходящего потока цементного раствора при двух рабочих ЦА:

;

;

Таким образом, для организации процесса цементирования колонны кондуктора диаметром 245 мм необходимо 25,3 т цемента, 2 цементно-смесительных машины по 20 т, 25,1 промывочной жидкости плотностью 1140 кг/м3 и 4 ЦА типа ЦА - 320 М.

Похожие статьи




РАСЧЕТ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ КОНДУКТОРА - Разработка скважины

Предыдущая | Следующая