Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Расчет цементирования



2015-11-27 10348 Обсуждений (0)
Расчет цементирования 4.88 из 5.00 8 оценок




При расчете цементирования скважин определяют: 1) количество сухого цемента; 2) количество воды для затворения цементного раствора; 3) количество продавочной жидкости; 4) возможное максимальное давление к концу цементирования; 5) допустимое время цементирования; 6) число цементировочных агрегатов и цементосмесительных машин.

Пример: Так как плотность бурового раствора 1,1г/см3, а пластовая температура 90°С принимаем цементный раствор ПЦГ с плотностью 1,83г/см3 и водоцементным отношением 0,5.

Объем цементного раствора, подлежащего закачке в скважину, определяют по формуле:

Vц = (π/4)*[К1*(D2 – d12)*Нц + d22*h], м3

 

где К1 – коэффициент, учитывающий увеличение объема цементного раствора, расходуемого на заполнение каверн, трещин, и увеличение диаметра скважины против расчетного (номинального).

Значение коэффициента К1 определяется по квернограмме для каждой конкретной скважины. Обычно К1 изменяется от 1,1 до 2,5. В нашем случае принимаем К1 = 1,15.

Цементирование направления и кондуктора будет осуществляться с использованием чистого портландцемента.

Для лучшей прокачивамости тампонажной смеси и для того, чтобы поднять цементный раствор на проектную высоту (до устья), а также с целью экономии портландцемента, эксплуатационная колонна в интервале 0 – 3170 м будет цементироваться раствором плотностью 1,83 г/см3. В отношение m = 0,5. Интервал 1500 – 3160 м будет цементировать раствором чистого портландцемента плотностью 1,85 г/см3; водоцементное отношение m = 0,5.

Для колонны диаметром …..мм:

 

Vц = 0,785*[1,15*(……2 – ……2)*….. + ….2*20] = …. м3

 

Расчет количества сухого цемента

Количество сухого цемента для приготовления цементного раствора определяют из выражения:

Qц = ρц*Vц*1/(1+m),

где m – водоцементное отношение; ρц – плотность цементного раствора, кг/м3

Для колонны диаметром …. мм:

Qц = …..*…..*1/(1+0,5) = …. кг = ….. т,

Количество сухого цемента, которое необходимо заготовить с учетом потерь при затворении цементного раствора, вычислим по формуле:

 

Qц1 = К2*Qц,

 

где К2 – коэффициент, учитывающий наземные потери при затворении цементного раствора. Если затворение производится без цементно-смесительных машин, К2 = 1,054-5-1,15, при использовании цементно-смесительных машин К2 = 1,01. В нашем случае К2 = 1,15.

Для колонны диаметром …. мм:

Qц1 = 1,15*…. = …..кг=….. м3 ,

 

Расчет количества воды

Необходимое количество воды для приготовления цементного раствора 50%-ной консистенции находится из выражения:

Vв = 0,5*Qц,

 

Для колонны диаметром ….мм:

Vв = 0,5*… = …. м3.

Расчет количества продавочной жидкости

Потребное количество продавочной жидкости (в качестве которой часто используют буровой глинистый раствор) определяется по формуле:

 

Vпр = Δ*π*d22*/4*(Н – h)+V,

 

где Δ – коэффициент, учитывающий сжатие глинистого раствора (Δ = 1,03 – 1,05).

Подставив значения, получим:

 

Для колонны диаметром …. мм:

Vпр = 1,03*3,14*…. 2*/4*(…..-20)+0,8= ….. м3.

Расчет давления при закачке

Максимальное давление перед посадкой верхней пробки на упорное кольцо определяется из уравнения:

 

Рmax = Р1 + Р2,

 

где Р1 – давление, необходимое для преодоления сопротивления, обловленного разностями плотностей жидкости в трубах и затрубном пространстве;

Р2 - давление, необходимое для преодоления гидравлических сопротивлений.

 

Р1 = 10-6*[(Н-Нц)* ρр + Нц* ρц –(Н-h)* ρр +h*ρц ], МПа

 

Величину Р2 обычно находят по эмпирическим формулам. Наиболее распространенной является формула Шищенко-Бакланова; для скважин глубиной более 1500 м:

 

Р2 = 0,001*Н + 0.8 МПа.

Для колонны диаметром …. мм:

Р1 = 10-6[ ……*…… - (…..-20)*….+20*…..]=….. МПа

Р2 = 0,001*…..+0,8=….. МПа.

Рmax = …. + ….. = …... МПа.

 

Расчет количества цементировочных агрегатов

Число цементировочных агрегатов определяю, исходя из условия получения скорости подъема цементного раствора в кольцевом пространстве у башмака колонны в момент начала продавки (не менее 15 м/с для кондуктора и промежуточных колонн инее менее 1,8 – 2,0 м/с для эксплуатационных колонн); это условие вытекает из предположения, что увеличение скорости движения цементного раствора в затрубном пространстве способствует более полному вытеснению глинистого раствора и замещению его цементным.

Часто ствол скважины искривлен, имеет локальные расширения, а колонна не строго сцементирована в нем. В подобных случаях целесообразно цементный раствор вытеснять из колонны, поддерживая небольшую скорость подъема цементного раствора в затрубном пространстве (ω = 0,1-0,4 м/с). Так же следует поступать и в том случае, если колонна хорошо центрирована, но создать турбулентный режим течения цементного раствора в затрубном пространстве невозможно. Так как продавка почти всегда начинается на высшей скорости (как правило, на IV), то количество агрегатов из условия обеспечения скорости (м. v/c) подъема цементного раствора в затрубном пространстве определяют по формуле:

 

Nц.а = [0,785*К1*(D2 – d12)*ω/QIV] + 1,

 

где QIV – производительность цементировочного агрегата на IV скорости, м3/с.

Выбираем цементировочный агрегат типа ЦА-320М с установленными в его насосе 9Т цилиндровыми 127-мм втулками (с этими втулками можно работать при рmax в конце цементирования). Максимальная производительность при этом 0,9 м3/мин при давлении 6,1 МПа.

Для колонны диаметром 127 мм:

nц.а = [0,785*1,2*(….2 – ….2)*1,5/0,09] + 1 = ….(например - 2 агрегата.)



2015-11-27 10348 Обсуждений (0)
Расчет цементирования 4.88 из 5.00 8 оценок









Обсуждение в статье: Расчет цементирования

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:
Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация...
Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (10348)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.006 сек.)