Файл: Стратиграфия и литология нефтегазоносных комплексов пород.doc

=1000 кг/м3; коэффициент потери воды затворения при приготовлении цементного раствора Кв=1,1. Определяем плотность тампонажного раствора :

1 m 1 0,5 3

т.р  1 m  1 0,5 1,83г/см

---

 

с.ц в 3,15 1

Необходимое количество тампонажного раствора для цементирования обсадной колонны определится:

Vц  0,785(k1  Dд2  dн2 )(H  Нпр)  (Dпр2  dв2 ) Нпр  dв2  hст, где Нпр – глубина спуска предыдущей обсадной колонны, Нпр=150 м; Dпр – внутренний диаметр предыдущей обсадной колонны, Dпр = 0,406 м.

V_ц  0,785(1,20,3937² 0,324² )(560150)(0,406² 0,324² )1500,3049² 10 33,84м³.

Количество сухой тампонажной смеси определится:

1 1

Q_ц  k_ц  _ц V_ц 1,05 1,8333,84  43,34т.

1 m 1 0,5

Количество жидкости затворения определится:

kв Qц m 1,143,340,5 3

Vв _{  } 24_м

_в 1,0 .

Объем продавочной жидкости определится:

V_пр  0,785d_в² (H h_ст)  0,7850,3049² (56010)  40,14м³.

Цементирование проводится с помощью цементно-смесительных машин 2СМН 20 и цементировочных агрегатов ЦА-320.

Давление на цементировочной головке в конечный момент цементирования определится:

Н  h_ст ^ _ц _р 

Р1  105  Ргс. , (8.4)

где Рг.с. – давление гидросопротивлений.

P_гс  0,001 H  0.8  0,001560 0.8 1,36МПа.

5601018301080

Р₁  10₅ 1,36  5,48МПа.

Принимается цементировочная головка ГЦУ-324-340 с допустимым давлением [P1] = 10 МПа.

Р1 < [P1], условие выполняется.

Давление на насосах цементировочных агрегатов принимается равным давлению на цементировочной головке Р2 = Р1 = 5,48 МПа.

Допустимое давление на насосах цементировочного агрегата ЦА-320 [P2] = 32 МПа.

Р2 < [P2], условие выполняется.

Давление на забое скважины в конце цементирования определится:

H ц 5601830

Pз  105  105 10,2МПа.

Подача насосов при продавливании тампонажного раствора (для обеспечения скорости восходящего потока в кольцевом пространстве V=0,5 м/с) определится:

Q  0,785V (D_с² d_н²)  0,7850,5(0,472² 0,324²)  0,046м³ /с  46л/с.

Число цементно-смесительных машин, затворяющих цементный раствор, определится:

---

Q m  ц

^{Vбун ц} , (8.5)

г де Qц – масса сухого цемента; Vбун – вместимость бункера цементосмесительной машины, для цементосмесительной машины 2СМН-20, Vбун = 14,5 м3; γц – плотность цементного раствора. m 1,63

. Принимается две цементосмесительные машины 2СМН-20.

Число цементировочных агрегатов определится:

Q

n 1

^Qi , (8.6)

где Q – необходимая подача насосов;

Qi – подача развиваемая 1 цементировочным агрегатом.

Д ля цементировочного агрегата 3ЦА – 400А производительность на III скорости Q4= 19,5 л/с при диаметре втулки 110 мм, а давление P4=13 МПа, т.е. заданный режим по давлению обеспечится при использовании этого цементировочного агрегата. n1 3,35

.

Принимается 4 цементировочных агрегата 3ЦА-400А.

Предусматривается закачивание 0,98 объема продавочного раствора с помощью n-1=4-1=3 агрегатов (ЦА-400А) при подаче Q4 = 19,5 л/с. Оставшиеся 0,02 объема продавочного раствора будут закачиваться одним агрегатом при Q = 19,5 л/с, что необходимо для ловли момента "стоп" - момента посадки верхней разделительной пробки на упорное кольцо.

Продолжительность закачивания тампонажного раствора:

V^ц 33,84

t_З   12,26мин

60Q 600,046 , (8.7)

где Vц– объем цементного раствора.

Продолжительность процесса продавливания:

V^пр 40,14

t_пр   14,54мин

60Q 600,046 _,

Vпр – объем продавочной жидкости.

Общее время цементирования:

t_общ  t_З  t_пр 15 12,26 14,54 15  41,8мин

.

Выбор тампонажного цементного раствора для цементирования обсадной колонны

Тампонажный цементный раствор для цементирования обсадной колонны, характеризующийся началом загустевания:

t^общ 41,8

t    55,7мин

0,75 0,75 _.

Принимается тампонажный раствор на основе портландцемента по ГОСТ 1581-96 ПЦТ-I-50 со следующими показателями: растекаемость Р = 14 см; начало схватывания Нсхв = 1,5 ч, конец схватывания Ксхв = 3 ч, ожидание затвердевания цемента ОЗЦ = 8 ч.

---

Цементирование промежуточной колонны

Для крепления промежуточной колонны применяется двухступенчатое цементирование, с целью предотвращения поглощения тампонажной смеси и сохранения коллекторских свойств продуктивного горизонта.

Данные для расчета:

глубина спуска колонны Н=1676 м; диаметр долота Dд=0,2953 м; наружный диаметр обсадной колонны dн=0,245 м; внутренний диаметр обсадной колонны dв=0,2245 м; высота подъема цементного раствора от башмака Hц= 1676 м; высота цементного стакана в колонне hст=20 м; коэффициент увеличения объема ствола скважины за счет каверн К1=1,25 м;; плотность бурового раствора γп=1460 кг/м3; водоцементное отношение m = 0,5; коэффициент потери цемента при приготовлении цементного раствора Кц=1,05; плотность воды затворения γв=1000 кг/м3; коэффициент потери воды затворения при приготовлении цементного раствора Кв=1,1.

Определяем плотность тампонажного:

Плотность тампонажного раствора определяется по формуле:

1 m

т.р 

1 m



^{с.ц в} , (8.8)

где γс.ц – плотность сухого цемента, г/см3; γв – плотность воды, г/см3; m – водоцементное отношение.

1 m 1 0,5 ³

_т.р   1,83г/см

1 m 1 0,5

 

γц = с.ц в 3,15 1

Расположение муфты ступенчатого цементирование по Булатову:

Н (_ц _п) 1676(1,831,46)

Н_мсц    660

2(_ц _п 0,1) 2(1,831,460,1) _м.

Расчет цементирования первой ступени

Необходимое количество тампонажного раствора для цементирования первой ступени определится:

V_ц  0,785(k₁  D_д² d_н² ) Нмсц  d_в² h_ст^,

V_ц 0,785(1,250,2953² 0,245²)6600,2245² 20 26,16м³. Количество сухой тампонажной смеси определится:

1 1

Q_ц  k_ц  _ц V_ц 1,05 1,8326,16  33,51т.

1 m 10,5

Количество жидкости затворения определится: kв Qц m 1,133,510,5 3

---

Vв _{  }18,43_м

_в 1,0 .

Объем продавочной жидкости определится:

V_пр  0,785d_в² (H h_ст)  0,7850,2245² (167620)  65,51м³ .

Цементирование проводится с помощью цементно-смесительных машин 2СМН 20 и цементировочных агрегатов 3ЦА-400А.

Давление на цементировочной головке в конечный момент цементирования определится:

Р₁  0,01^Н _мсц _ц  (Н  Н _мсц) _р ^ (Н  h_ст ) _р  h_ст _ц  Р_гс. , (8.9)

где Рг.с. – давление гидросопротивлений.

P_гс  0,001H 0.8 0,00116760.8 2,47МПа.

Р₁  0,016601,83 (1676660)1,46(1676 20)1,46 201,83 2,47 

 4,84МПа.

Принимается цементировочная головка ГЦУ-245 с допустимым давлением [P1] = 32 МПа.

Р1 < [P1], условие выполняется.

Давление на насосах цементировочных агрегатов принимается равным давлению на цементировочной головке Р2 = Р1 = 4,84 МПа.

Допустимое давление на насосах цементировочного агрегата 3ЦА-400А [P2] = 32 МПа.

Р2 < [P2], условие выполняется.

Давление на забое скважины в конце цементирования определится:

(Hмсц ц )  ((Н  Нмсц)п) ^P_з 

P_з  10₅  26,91МПа.

Подача насосов при продавливании тампонажного раствора (для обеспечения скорости восходящего потока в кольцевом пространстве V=1 м/с) определится:

Q  0,785V (D_с² d_н² )  0,7851(0,369² 0,245² )  0,058м³ /с  58л/с.

Число цементно-смесительных машин, затворяющих цементный раствор, определится:

Q m  ц

^{Vбун ц} , (8.10)

г де Qц – масса сухого цемента; Vбун – вместимость бункера цементосмесительной машины, для цементосмесительной машины 2СМН-20, Vбун = 14,5 м3; γц – плотность цементного раствора. m 1,26

. Принимается 2 цементосмесительные машины 2СМН-

20.

Число цементировочных агрегатов определится:

Q

n 1

^Qi , (8.11)

где Q – необходимая подача насосов; Qi – подача развиваемая 1 цементировочным агрегатом.

---