Выбор способа цементирования и расчет цементирования колонны - Геолого-геофизические условия бурения, выбор способа бурения и цикл их строительства

Для проектируемой скважины будем производить расчет одноступенчатого способа цементирования. При котором используем тампонажные растворы двух разных составов. Руководствуясь геолого-техническими условиями, для нижнего участка скважины применяем портландцемент для горячих скважин с плотностью 3150 кг/м3 с более высокой суффозинной усойчивостью. Из которого после окончания цементирования формируется камень с достаточно большой прочностью.

Чтобы улучшить качество цементирования, рекомендуется применять буферную жидкость. Она разделяет буровой и тампонажный растворы, предупреждает образование труднопрокачиваемой смеси и повышает степень замещения бурового раствора при цементировании скважин. Давление составного столба бурового раствора, буферной жидкости и тампонажного цементного раствора должно быть выше пластового на 1,0-1,5 МПа.

Произведем расчет цементирования эксплуатационной колонны.

Исходные данные: DСкв.=146 мм, L=1250 м, dЛ=215,9 мм, сБ. р.=1,24 г/см3.

Решение: Для цементирования используем тампонажный портландцемент для горячих скважин плотностью 3,15 г/см3, для которого насыпная объемная масса составляет 1,21 г/см3 и водоцементное отношении ВЦ=0,5.

1. Определяем плотность тампонажного цементного раствора:

Поскольку эксплуатационную колонну цементируют в интервале залегания продуктивных горизонтов, принимается буферная жидкость с низким показателем фильтрации, обработанная 1,5% КМЦ, характеризующаяся плотностью сБур.=1,02 г/см3.

2. Вычисляем минимальный объем буферной жидкости для обеспечения качество цементного раствора:

Где кУ - коэффициент уширения ствола скважины; ? - толщина фильтрационной корки.

3. Рассчитываем критический объем буферной жидкости для предотвращения проявлений в процессе цементирования.

(55)

Где б - угол искривления скважины 20С.

    4. Объем буферной жидкости принимается из условия: ??, принимаем 12 м3. 5. Определяем требуемое количество тампонажного цементного раствора по формуле:

(56)

Где - диаметр предыдущей колонны; - внутренний диаметр колонны; ? - высота цементного станка; Н - длина кондуктора.

Где 100 - высота столба тампонажного цементного раствора, внутри промежуточной колонны.

6. Рассчитываем массу тампонажного цемента:

(57)

7. Определяем объем воды для затворения цемента:

(58)

Где 1,1 - коэффициент, резерва жидкости затворения.

8. Находим объем продавочного раствора:

(59)

Где - внутренний диаметр эксплуатационной колонны; - длина колонны, так как колонна спускается одной секцией; КС - коэффициент, сжимаемости жидкости за счет газа.

9. Принимаем технологически необходимую скорость восходящего потока тампонажного цементного раствора в затрубном пространстве 1,8 м/с и определяем подачу насосов цементировочного агрегата для обеспечения данной скорости по формуле:

(60)

Где - объем цементного стакана, тогда:

10. Определяем максимальное давление на цементировочной головке по формуле:

РК=РР+РТр+РЗатр (61)

Где РР - максимальное ожидание разности гидростатического давления в трубах и затрубном пространстве в конце цементирования, при сП. р.=сБ. р.

Где РПр - давление на преодоление гидравлических сопротивлений в трубах,

; РЗатр - давление на преодоление гидравлических сопротивлений в затрубном пространстве:

Максимальное давление в конце цементирование:

11. Определяем число цементировочных агрегатов из условия их подачи, рассчитанный при Рк [6], находим при диаметре втулки 127мм и давлении насоса цементировочного агрегата РIII=10,7МПа, подача qIII=8,7дм3/с.

Число агрегатов: т. е. принимаем 10 агрегатов ЦА-320М.

12. Рассчитываем необходимое число цементосмесительных машин в зависимости от массы цемента, его насыпной, объемной массы и вместимости бункера по формуле:

(62)

Где VБун - объем бункера 2СМН-20

Число машин 3, в каждую машину будет засыпано по 14,4т цемента, т. е.

    13. Определяем количество работающих цементировочных агрегатов при закачке буферной жидкости, так как объем буферной жидкости 12м3, а емкость мерного бака цементировочного агрегата 6,4м3, то для закачки буферной жидкости принимаем 2 цементировочного агрегата. 14. Число работающих цементировочных агрегатов при закачке тампонажного цементного раствора рассчитываем по формуле:

N = 2-m = 2-4=8

    15. Закачку 14,6м3 продавочной жидкости будет осуществлять 2 цементировочного агрегата. 16. Определяем продолжительность цементирования обсадной колонны:

Похожие статьи




Выбор способа цементирования и расчет цементирования колонны - Геолого-геофизические условия бурения, выбор способа бурения и цикл их строительства

Предыдущая | Следующая