ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 19
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
-
КРЕПЛЕНИЕ СКВАЖИНЫ
Процесс крепления скважины состоит из нескольких технологических операций, обеспечивающих закрепление стенок скважины и длительную изоляцию пластов друг от друга, а также от дневной поверхности.
Оценивается возможность реализации способа, предусматривающего спуск колонн в один прием и сплошное цементирование при условии сохранения целостности пластов и устьевого оборудования под действием давления в гидравлической системе, а также предупреждения ГНВП при ОЗЦ. (По окончании операции цементирования инженеры ждут схватывания, затвердевания и упрочнения цемента. Это время называется временем ОЗЦ - ожидание затвердевания цемента).
Обосновывается выбор тампонажного раствора и буферной жидкости. С учетом давлений поглощения в интервале цементирования выбирается плотность тампонажного раствора и определяется потребное количество материалов для цементирования. Обосновывается выбор цементировочного оборудования, режимов его работы и рассчитывается продолжительность процесса цементирования. Выбирается способ испытания обсадных колонн на герметичность, и рассчитываются возможные значения давления опрессовки и снижения уровня раствора в колонне. Выполняется расчет секций обсадных колонн по избыточным давлениям.
Метод последовательных приближений: задаемся верхней и нижней границами возможных вариаций плотности тампонажного раствора:
где ρпж – плотность промывочной жидкости, кг/м3; Lсл – глубина залегания подошвы наиболее слабого пласта, м; h – уровень тампонажного раствора от устья, м.
Чем меньше плотность тампонажного раствора, тем, хуже качество образующегося цементного камня.
Если не оговорены специальные условия, интервал продуктивного пласта и зона на 300 – 500 м выше должна цементироваться цементным раствором нормальной плотности (1800 – 1900 кг/м3), поэтому при цементировании эксплуатационной колонны (и промежуточных в случае перекрытия продуктивных пластов) возможно применение составного столба цементного раствора или цементирование не до устья, в т.ч. с включением герметизирующих устройств в состав обсадной колонны
Общим правилом для выбора интервалов цементирования и плотности тампонажного раствора будет являться условие:
где ρп.ж, ρцр1, ρцрn – плотности бурового раствора, 1, n-ной пачки цементного раствора, кг/м3 ; h п.ж, h цр1, h црn – высота столба бурового раствора, 1, n-ной пачки цементного раствора, м; Pгр – давление гидроразрыва наиболее слабого пласта, МПа.
Для интервала 0-1210:
Для интервала 1210-1610:
Для интервала 1610-2410:
Для интервала 2410-2810:
Расчеты представлены в таблице 7.1.
Таблица 7.1
Результаты расчета плотности тампонажного раствора
| Интервал, м |  , кг/м3 |  , кг/м3 |  , кг/м3 |  , кг/м3 | h, м | P, МПа | L, м |
| 0-1210 | 1370 | 1570 | 1936,8 | 1800 | 0 | 1,9 | 100 |
| 1210-1610 | 1124 | 1324 | 4778,2 | 1800 | 1060 | 37 | 1600 |
| 1610-2410 | 1200 | 1400 | 3178,8 | 1800 | 1460 | 46,5 | 2400 |
| 2410-2800 | 1060 | 1260 | 7192,0 | 1800 | 2260 | 61,6 | 2800 |
Расчет одноступенчатого цементирования обсадных колонн
Определение необходимого объема буферной жидкости:
где dскв – диаметр скважины; dн.тр – диаметр обсадной колонны; h – высота подъёма буферной жидкости в кольцевом пространстве (h = 200 м).
Определение необходимого объема цементного раствора будет складываться из нескольких объемов:
где V1 – объем межтрубного пространства; V2 – объем затрубного пространства; V3 – объем цементного стакана ниже стоп-кольца
где H – глубина спуска рассчитываемой колонны; h1 – глубина спуска предыдущей колонны; h2 – высота цементного стакана (h2 = 20 м); k1 – коэффициент, учитывающий неровности стенок скважины (k1 = 1,1).
Определение необходимого объема продавочной жидкости:
где k2 – коэффициент сжимаемости продавочной жидкости (k2 = 1,05).
Результаты расчетов представлены в таблице 7.2.
Таблица 7.2
Результаты расчета объемов скважины и раствора по интервалам
| Интервал, м | Объём, м3 | ||
| Буферной жидкости | Цементного раствора | Продавочной жидкости | |
| 0-1210 | 12,03 | 82,63 | 160,17 |
| 1210-1610 | 7,87 | 74,15 | 119,51 |
| 1610-2410 | 6,16 | 82,23 | 73,95 |
| 2410-2800 | 2,16 | 35,51 | 39,16 |
Определение количества сухого цемента:
где kц – коэффициент, учитывающий потери сухого цемента при разгрузочных работах (1,03-1,05); Vц.р. – расчетный объём цементного раствора; m – масса сухого цемента в 1 м3 раствора заданной плотности:
Определение количества воды, необходимого для затворения:
где В/Ц – водоцементное отношение (для цементных растворов нормальной плотности (1800-1900 кг/м3) – 0,4-0,55; для облеченных растворов – 0,6 - 1,2); kв – коэффициент, учитывающий потери воды при разгрузочных работах (1,03 - 1,05); ρв – плотность воды (1,01
).Пример расчета для первого интервала:
Результаты расчетов представлены в таблице 15.
Таблица 7.3
Расход реагентов для приготовления раствора
| Интервал, м | Наименование реагента | Назначение реагента | Расход реагента, кг (м3) | |
| на 1 м3 | На интервал | |||
| 0-1210 | Вода | Цементирование | 0,632 | 56,52 |
| Цемент | 1161,29 | 102755,2 | ||
| 1210-1610 | Вода | 0,632 | 50,72 | |
| Цемент | 1161,29 | 92213,98 | ||
| 1610-2410 | Вода | 0,632 | 56,72 | |
| Цемент | 1161,29 | 102261,5 | ||
| 2410-2800 | Вода | 0,632 | 24,29 | |
| Цемент | 1161,29 | 44162,9 | ||