Вибір видів тампонажних матеріалів, Розрахунок тампонування експлуатаційної колони - Закінчування свердловин
Враховуючи густину тампонажного розчину, а також пластові тиск і температуру, згідно [1] приймаємо ПЦТ ІІ-100 з вапняно-кремнезамистими добавками, які підвищують термостійкість цементу до 120 °С.
Розрахунок тампонування експлуатаційної колони
Оскільки колона спускається двома секціями, то розрахунок проводиться для кожної секції окремо.
Розрахунок цементування нижньої частини експлуатаційної колони.
Для подальших розрахунків складемо набір вихідних даних:
- 1. Глибина свердловини - НСв = 3500 м; 2. Висота цементного стакана - hЦс = 30 м; 3. Густина тампонажного розчину - сТр = 1820 кг/м3; 4. Густина цементу - сЦ = 3080 кг/м3; 5. Густина протискувальної рідини - сП = 1190 кг/м3; 6. Густина промивальної рідини - сПр = 1190 кг/м3; 7. Водоцементне відношення - w = 0,5; 8. Зовнішній діаметр експлуатаційної колони - DЕк = 139,7 мм; 9. Внутрішній діаметр експлуатаційної колони - dЕк = 121,3 мм; 10. Зовнішній діаметр бурильних труб - DБк = 127 мм; 11. Внутрішній діаметр бурильної колони - dБк = 107 мм; 12. Внутрішній діаметр попередньої проміжної колони - dПр = 198,7 мм; 13. Глибина спуску проміжної колони - НПр = 2030 м; 14. Глибина стиковки секцій (глибина спуску бурильних труб) - НСт = 1930 м; 15. Коефіцієнт кавернометрії - КV = 1,2; 16. Діаметр долота - DД = 190,5 мм.
На рисунку 5.2 наведено схему для розрахунку цементування нижньої частини експлуатаційної колони.
Рисунок 5.2 - Схема для розрахунку цементування нижньої частини експлуатаційної колони
Розрахунок необхідної кількості матеріалів.
Визначаємо необхідний об'єм тампонажного розчину за формулою:
Де - площа поперечного перерізу кільцевого простору в незакріпленому інтервалі, м2;
- площа поперечного перерізу кільцевого простору в закріпленому інтервалі, м2;
- площа поперечного перерізу експлуатаційної колони в інтервалі встановлення цементного стакану, м2.
Тоді за формулою (5.14):
Визначаємо необхідну кількість сухого цементу за формулою:
Де - коефіцієнт, що враховує втрати цементу при завантаженні у змішувальні машини і приготуванні розчину, .
Отже:
Знайдемо необхідну кількість води для приготування тампонажного розчину:
Визначаємо необхідний об'єм протискувальної рідини:
Де - об'єм протискувальної рідини всередині експлуатаційної колони, м3;
- об'єм протискувальної рідини всередині бурильної колони, м3.
Де - коефіцієнт стиснення рідини,
Де - площа внутрішнього перерізу бурильної колони, м2.
Тоді:
Тоді за формулою (5.17):
Вибір типу цементувального агрегату.
Цементувальний агрегат вибираємо за тиском на цементувальній головці в кінці процесу цементування:
Де - тиск, що виникає внаслідок різниці статичних тисків рідин в колоні і за колоною, Па;
- тиск, який необхідний для компенсування гідравлічних втрат, Па.
Де - узагальнений коефіцієнт гідравлічних втрат у трубах.
Для бурильної колони:
Де хТ1 - швидкість руху рідини в колоні, м/с.
Тоді:
Для експлуатаційної колони:
Підставимо отримані величини в формулу (5.22):
Отже:
За кінцевим тиском вибираємо цементувальний агрегат ЦА-320М, у якого при діаметрі втулок 127 мм тиск становить РЦа = 18,2 МПа [2].
Встановлення режиму закачування тампонажного розчину.
Виписуємо характеристику цементувального агрегату ЦА-320М.
Таблиця 5.1 - Подача і тиск, які розвиває цементувальний агрегат
Передача |
Діаметр втулок 115 мм | |
Тиск, МПа |
Подача, м3/с | |
ІІ |
18,2 |
0,0052 |
ІІІ |
9,5 |
0,0098 |
IV |
6,1 |
0,0152 |
V |
4,0 |
0,023 |
Для визначення початкової швидкості, при якій починаємо закачування тампонажного розчину, порівнюємо з тисками, які розвиває цементувальний агрегат.
Оскільки МПа < МПа, то весь об'єм тампонажного розчину закачуємо на V передачі.
Встановлення режиму протискування тампонажного розчину.
Визначимо константи цементування, для цього на рисунку 5.3 приведемо розрахункову схему.
Рисунок 5.3 - Схема для розрахунку констант цементування
Де - висота стовпа тампонажного розчину в момент коли його рівні в колоні і за колоною збігаються, м;
- віддаль від устя до перерізу свердловини в момент, коли рівні цементу в колоні і за колоною збігаються, м;
- коефіцієнт, який показує на скільки метрів знижується рівень тампонажного розчину в колоні при збільшенні тиску на 1 МПа, м/МПа;
- середня площа поперечного перерізу кільцевого простору, м2.
Тоді:
Визначаємо висоти стовпів протискувальної рідини, що закачується на різних передачах.
Робимо перевірку за сумою висот стовпів притискувальної рідини:
Розраховуємо об'єми протискувальної рідини, що закачується на різних передачах.
Оскільки висота стовпа протискувальної рідини, що закачується на V передачі знаходиться в експлуатаційній і допускній колонах, то об'єм знаходимо окремо для кожної колони.
Для експлуатаційної колони:
Де - висота протискувальної рідини всередині експлуатаційної колони, .
Для допускної бурильної колони.
Робимо перевірку за сумою об'ємів протискувальної рідини:
Обчислення часу на виконання операції тампонуванняз використанням одного цементувального агрегату.
Де, , , - час роботи агрегату на відповідній передачі, хв.;
- час на промивання лінії, закладення і звільнення протискувальних пробок, закачування останньої порції протискувальної рідини на найнижчій передачі,
Час роботи агрегату на відповідній передачі знаходимо за формулою:
Де - продуктивність цементувального агрегату на відповідній передачі, м3/с (таблиця 5.1).
Отже:
Обчислення необхідної кількості техніки для виконання операції тампонування.
Спочатку розраховуємо необхідну кількість цементувальних агрегатів:
А) за часом загуснення тампонажного розчину:
Де - час початку загуснення тампонажного розчину,
Б) з умови забезпечення необхідної швидкості підйому тампонажного розчину в кільцевому просторі:
Отже, приймаємо 2 агрегати ЦА-320М.
Визначаємо необхідну кількість цементозмішувальних машин з умов:
А) за місткістю бункера:
Де - місткість бункера цементозмішувальної машини, для машини 2СМН-20 .
Б) за продуктивністю:
Де - сумарна продуктивність всіх агрегатів при роботі на максимальній передачі, м3/с;
- максимальна продуктивність однієї цементозмішувальної машини, [2].
Отже, приймаємо 4 машини 2СМН-20.
Оскільки n < m, то кількість цементувальних агрегатів приймаємо:
Уточнення часу на виконання операції тампонування.
Визначимо загальний час цементування за умови роботи прийнятої кількості цементувальних агрегатів:
Розрахунок цементування верхньої частини експлуатаційної колони.
Для подальших розрахунків складемо набір вихідних даних:
- 1. Глибина спуску верхньої частини експлуатаційної колони - Н= 1930 м; 2. Висота цементного стакана - hЦс = 20 м; 3. Густина тампонажного розчину - сТр = 1820 кг/м3; 4. Густина цементу - сЦ = 3080 кг/м3; 5. Густина протискувальної рідини - сП = 1190 кг/м3; 6. Водоцементне відношення - w = 0,5; 7. Внутрішній діаметр експлуатаційної колони - dЕк = 121,3 мм; 8. Внутрішній діаметр попередньої проміжної колони - dПр = 198,7 мм;
На рисунку 5.4 наведено схему для розрахунку цементування верхньої частини експлуатаційної колони.
Рисунок 5.4 - Схема для розрахунку цементування верхньої частини експлуатаційної колони
Розрахунок необхідної кількості матеріалів.
Визначаємо необхідний об'єм тампонажного розчину за формулою:
Тоді за формулою (5.46):
Приймаємо
Визначаємо необхідну кількість сухого цементу за формулою (5.14):
Знайдемо необхідну кількість води для приготування тампонажного розчину (формула 5.15):
Визначаємо необхідний об'єм протискувальної рідини:
Де - середня площа внутрішнього перерізу експлуатаційної колони, м2.
Де - внутрішній середньоквадратичний діаметр експлуатаційної колони, м2.
Тоді:
Вибір типу цементувального агрегату.
Цементувальний агрегат вибираємо за результатом розрахунку формули (5.21). Спочатку знайдемо величини елементів формули.
Для закріпленого інтервалу свердловини в інтервалі встановлення експлуатаційної колони діаметром 140 мм:
Для експлуатаційної колони:
Тоді:
Підставимо отримані величини в формулу (5.51):
Отже:
За кінцевим тиском вибираємо цементувальний агрегат ЦА-320М, у якого при діаметрі втулок 127 мм тиск становить РЦа = 18,2МПа [2].
Встановлення режиму закачування тампонажного розчину.
Виписуємо характеристику цементувального агрегату ЦА-320М.
Таблиця 5.2 - Подача і тиск, які розвиває цементувальний агрегат
Передача |
Діаметр втулок 115 мм | |
Тиск, МПа |
Подача, м3/с | |
ІІ |
18,2 |
0,0052 |
ІІІ |
9,5 |
0,0098 |
IV |
6,1 |
0,0152 |
V |
4,0 |
0,023 |
Для визначення початкової швидкості, при якій починаємо закачування тампонажного розчину, порівнюємо з тисками, які розвиває цементувальний агрегат.
Оскільки МПа < МПа, то закачування всього об'єму тампонажного розчину проводимо на V передачі.
Встановлення режиму протискування тампонажного розчину.
Визначимо константи цементування, для цього на рисунку 5.5 приведемо розрахункову схему.
Рисунок 5.5 - Схема для розрахунку констант цементування
Константи цементування розраховуємо за формулами (5.26):
Визначаємо висоти стовпів протискувальної рідини, що закачується на різних передачах.
Робимо перевірку за сумою висот стовпів притискувальної рідини:
Розраховуємо об'єми протискувальної рідини, що закачується на різних передачах.
Робимо перевірку за сумою об'ємів протискувальної рідини:
Обчислення часу на виконання операції тампонуванняз використанням одного цементувального агрегату.
Час роботи агрегату на відповідній передачі знаходимо за формулою (5.40):
Отже:
Обчислення необхідної кількості техніки для виконання операції тампонування.
Спочатку розраховуємо необхідну кількість цементувальних агрегатів:
А) за часом загуснення тампонажного розчину (формула 5.41):
Б) з умови забезпечення необхідної швидкості підйому тампонажного розчину в кільцевому просторі (формула 5,42):
Отже, приймаємо6 агрегати ЦА-320М.
Визначаємо необхідну кількість цементозмішувальних машин з умов:
А) за місткістю бункера (формула 5.43):
Б) за продуктивністю (формула 5.44):
Отже, приймаємо 7 машини 2СМН-20.
Оскільки n < m, тоді:
N = m+1=7 + 1 = 8
Уточнення часу на виконання операції тампонування.
Визначимо загальний час цементування за умови роботи прийнятої кількості цементувальних агрегатів за формулою (5.45):
Результати розрахунків заносимо в таблицю 5.3.
Таблиця 5.3 - Результати розрахунку тампонування експлуатаційної колони
Параметр |
Нижня секція |
Верхня секція |
Густина тампонажного розчину, кг/м3 |
1820 |
1820 |
Об'єм тампонажного розчину, м3 |
30 |
30,6 |
Маса цементу, кг |
38220 |
38984 |
Водоцементне відношення |
0,5 |
0,5 |
Об'єм води, м3 |
19,1 |
19,5 |
Об'єм протискувальної рідини, м3 |
37 |
23,1 |
Тиск на устьовій цементувальній голівці у кінці тампонування, Па |
12,4 |
15,1 |
Кількість цементувальних агрегатів, шт |
5 |
8 |
Кількість цементозмішувальних машин, шт |
4 |
7 |
Час тампонування, хв |
30 |
47 |
Похожие статьи
-
Вибір способу тампонування Виходячи з глибини свердловини, висоти інтервалу цементування, а також врахувавши, що тиск на вибої становить 39 МПа,...
-
Розрахунок надлишкових тисків Вихідні дані для розрахунку: - глибина спуску проміжної колони - НПр = 2030м; - глибина свердловини - Н = 3500 м; -...
-
Підбір обсадних труб для експлуатаційної колони - Закінчування свердловин
Підбір труб здійснюємо "знизу-вверх" з використанням графоаналітичного методу і сортаменту труб [3]. Підберемо спочатку труби для нижньої частини...
-
Визначення кількості обсадних колон та глибини їх спуску Підставою для встановлення кількості обсадних колон та глибин їх спуску служить суміщений графік...
-
Вступ - Закінчування свердловин
Загальні відомості Площа (родовище), блок Волощанська Номер свердловини 1 Адміністративне положення: - держава - область - район - найб. населені пункти...
-
Обладнання газліфтних свердловин
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 9 Обладнання газліфтних свердловин. Знімання характеристики роботи і визначення ККД дворядного газорідинного піднімача Тривалість...
-
Дані про ускладнення, що спостерігаються по розрізу свердловини наведені в таблиці 1.5. Таблиця 1.5 - Ускладнення по розрізу свердловини Вид ускладнення...
-
Нафтогазоводоносність по розрізу свердловини наведено в таблицях 1.2 і 1.3. Таблиця 1.2 - Газоносність свердловини Інтервали глибин, м Вид флюїду...
-
Розрахунок параметрів аерофотознімання Залежно від попередньо обраного методу зйомки, а також залежно від масштабу створюваної карти, висоти перерізу...
-
Стратиграфічний розріз свердловини Літолого-стратиграфічний розріз приведено в таблиці 1.1. Таблиця 1.1 - Літолого-стратиграфічний розріз Глибина...
-
Актуальність теми. Процеси водообміну, теплообміну та масообміну різного часового та просторового масштабу, які спостерігаються в природі в геосистемах,...
-
Середня квадратична похибки характеризує комплексний вплив на точність вимірювання кутів наступних основних похибок: центрування - mц, редукції - mр,...
-
Сучасні проблеми геодезичного контролю експлуатаційної надійності на АЕС і методи їх розв'язання
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ Актуальність роботи. Робота присвячена одній з найбільш актуальних і важливих для економіки України проблем - забезпеченню...
-
1. Розв'язано наукову проблему створення методології використання даних багатоспектральної космічної зйомки при вирішенні гідрогеологічних задач,...
-
В розділі проводиться обгрунтування методичних підходів до застосування класифікованих космічних зображень з метою вирішення поставлених задач....
-
В розділі проведено обгрунтування вибору теми роботи, задач, що вирішуються, та методологічних підходів. В різних підрозділах та пунктах за даними...
-
Семенівське нафтове родовище, на прикладі якого виконана робота, характеризується складною геологічною будовою і перебуває на пізній стадії розроблення....
-
Форму ходу необхідно визначити за трьома критеріями. Хід буде витягнутий тоді, коли: А) кут між замикаючою і будь-якою стороною не перевищує 240; Б)...
-
Для приготовления тампонажного раствора определяется тип и число смесительных машин: , (34) Где m - насыпная масса сухой тампонажной смеси, кг/м3; VБУН -...
-
Розглядаються методичні підходи та конкретні приклади їх застосування для вирішення поставлених задач, які використовують пряму кореляцію даних космічної...
-
Математичну обробку результатів теодолітної зйомки виконують у послідовності: 1. Обчислення кутової нев'язки полігону полягає у тому, що знаходиться сума...
-
Оцінка характеру обводнення нафтових пластів є одним із найважливіших завдань, що вирішується під час аналізу ефективності системи розроблення нафтового...
-
Зворотній розрахунок ніяк не пов'язаний з прямим розрахунком і є самостійним. В результаті зворотного розрахунку знаходять середні квадратичні похибки...
-
Початок Ввід вихідних даних - Витрата дрени і стоку, - Коефіцієнти фільтрації, - Критична швидкість (градієнт) - Об'ємна концентрація суфозійних часток -...
-
Планове знімальне обгрунтування виконується в вигляді замкнутих або розімкнутих теодолітних ходів. Теодолітні ходи прокладають вздовж доріг, проїздів або...
-
Метою даного курсового проекту є систематизація набутих знань про різні методи та етапів створення топографічних карт і планів. Придбання навичок...
-
Виды несовершенства скважин. Скважина называется гидродинамически совершенной, если она вскрывает продуктивный пласт на всю толщину и забой скважины...
-
Оборудование для цементирования скважин - Цементирование скважины
К оборудованию, необходимому для цементирования скважин, относятся: цементировочные агрегаты, цементно-смесительные машины, цементировочная головка,...
-
Режим растворенного газа - Основы добычи нефти и газа
Эксплуатация месторождений при режиме растворенного газа характеризуется низкими коэффициентами нефтеотдачи. Поэтому при этом режиме разрабатываются...
-
Исследование газовых скважин при нестационарных режимах фильтрации - Основы добычи нефти и газа
Авторами [3] были созданы методы исследования газовых скважин при нестационарных режимах фильтрации. К этим методам относятся такие как, обработка кривых...
-
Построение теоретического вертикального сейсмического профиля 1. Вычисляем время пробега волны в i-ом пласте при нормальном прохождении его по формуле,...
-
После окончания бурения в скважину опускают обсадную колонну (ОК), а пространство между трубами и стенками скважины заливают цементным раствором...
-
ТЕХНОЛОГИЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ - Бурение нефтяных и газовых скважин
Технология цементирования складывалась на основе многолетнего практического опыта и совершенствовалась с использованием достижений науки и техники. На...
-
Используя устройства СИНВ-П с разным временем замедления и соединения их в разной последовательности можно получить различные схемы инициирования. Это...
-
Взрывчатые характеристики водоустойчивых ВВ - Особенность проведения буровзрывных работ
Таблица 1 Показатели Гранулотол Алюмотол Граммонит 50/50 Теплота взрыва, кДж/кг 4100 5600 3700 Работоспособность, см3 290 430 450 Объем газов, л/кг 1945...
-
Показатели, близкие к реальным, получают в ряде случаев при расчете разработки нефтяных месторождений с помощью модели, состоящей из моделей процесса...
-
Кислотные обработки. - Тобойское месторождение
Наиболее распространенным видом являются обычные кислотные обработки. Ведется этот процесс с обязательным задавливанием кислоты в пласт. Схема...
-
Расчет гидроудара с утечкой - Гидравлический удар
Важнейшим параметром для расчета является остаточная скорость V 2 . В силу уравнения непрерывности она соотносится со скоростью истечения жидкости из...
-
Методика расчета основных показателей разработки месторождений природных газов обычно сводится к определению изменения во времени: дебитов газовых...
-
1) Геологической службой управления составляется информация установленной формы для расчета ГРП. 2) Составляется программа проведения ГРП по результатам...
Вибір видів тампонажних матеріалів, Розрахунок тампонування експлуатаційної колони - Закінчування свердловин