Потребное количество материалов

Минимальный объем буферной жидкости для обеспечения качества цементирования.

Объем буферной жидкости принимается из условия.

V_БУФ.MIN≤V_БУФ≤V_БУФ.КР.

Принимается объем буферной жидкости V=12м³.

Необходимое количество:

     цементного раствора:

    облегченного цементного раствора:

Количество сухой тампонажной смеси, необходимое для приготовления заданного объема:

    цементного раствора:

    облегченного цементного раствора:

Необходимое количество жидкости затворения:

    цементного раствора:

    облегченного цементного раствора:

Объем продавочной жидкости.

Гидравлический расчет

Для успешного выполнения цементирования должны выполняться следующие условия:

       (1),                  , (2)                   (3)

где Р₁, [Р₁] - соответственно расчетное и допустимое давления на цементировочной головке ГУЦ 178-194х320 ([Р₁] = 32 МПа);

Р₂, [Р₂] - соответственно расчетное и допустимое давления на насосах цементировочных агрегатов ЦА-320М ([Р₂] = 32 МПа);

Р₃, [Р₃] - соответственно расчетное давление на забое скважины и давление гидроразрыва пород ([Р₃] = 33 МПа).

Давление на цементировочной головке в конечный момент цементирования:

где r_ц=1500 – плотность тампонажного раствора, кг/м³;

r_р=1220 – плотность бурового раствора, кг/м³.

Гидравлические сопротивления в момент окончания продавливания продавочной жидкости в трубах.

где Q – подача насосов в конечный момент продавливания, м³/с.

Гидравлические сопротивления в момент окончания продавливания продавочной жидкости в затрубном пространстве.

 

Условие (1) соблюдается.

Давление на цементировочном агрегате , следовательно, условие (2) также соблюдается.

Давление на забое в конечный момент цементирования:

Условие (3) соблюдается.

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

Исходя из значений Р₁ и Q согласно принимается диаметр втулок насоса ЦА320М равный 127мм, при этом Р _V = 20 МПа – максимальное давление на пятой скорости, q_V = 23 л/с – максимальная подача на пятой скорости.

Подача при закачивании определяется из условия, что при затворении смеси плотностью 1490 кг/м³ производительность 2СМН-20 q _п = 17,3 л/с. Тогда число 2СМН-20, одновременно затворяющих тампонажный раствор определится по формуле.

 

Таким образом принимается 2 машины 2СМН-20.

Тогда подача насосов при закачивании тампонажного раствора.

Число цементировочных агрегатов определится из условия их подачи при продавливании.

 Принимается таким образом 2 агрегата ЦА-320М.

Продолжительность закачивания тампонажного раствора.

Продолжительность процесса продавливания.

Общее время цементирования:

Условие t_ц £0,75t_нач.сх  выполняется.

 

Расчет цементирования хвостовика

Цементирование колонны осуществляется в одну ступень, с применением верхней и нижней разделительных пробок, а также с применением буферной жидкости.

Исходные данные:

D = 0,1397 - диаметр скважины, м;

d_н = 0,114 - наружный диаметр обсадных труб, м; 

d_в = 0,1036 - внутренний диаметр труб обсадной колонны, м;

H_ц = 370 - интервал цементирования, м;

h_цс = 10 - высота цементного стакана, оставляемого в колонне, м.

Проектом предусматривается интервал 2080 – 2450 м (370 м) зацементировать цементным раствором с плотностью ρ_цр = 1,83 г/см³;