ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.02.2024
Просмотров: 103
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
где dвн.о.к.– внутренний диаметр обсадной колонны, м.
????вн.о.к. = ????н.о.к. − 2????
Если колонна составлена из разных толщин стенок, то необходимо определить средневзвешенный внутренний диаметр.
????в.о.к
= ????1????1 + ????2????2 … + ⋯ ????????????????
Н- Требуемая масса сухого цемента необходимого для приготовления тампонажного раствора, т
1
????ц = 1 + ???? ∗ ????т.р. ∗ ????т.р. ∗ ????2- Объем жидкости затворения для приготовления расчетного объема тампонажного раствора, м3
????ж.з. = ????з ∗ ????ц ∗ ????
где кз - коэффициент запаса жидкости затворения, принимаемый 1,03 – 1,10.
Повышенное значение кз принимается, если после закачивания тампонажного раствора в скважину цементные агрегаты промываются остатками необработанной жидкостью затворения. При использовании для обработки тампонажных растворов химреагентов принимать минимальное значение кз, а промывку цементировочных агрегатов осуществляется технической водой.
- 1 2 3 4 5
Требуемый объем продавочной жидкости, м3
????пр
= ???? ∗
???? ∗ ????2
вн.ок (???? − ℎ4 ст
) + ????м
где Vм – вместимость манифольда, Vм = 0,8 м3
Если обсадная колонна составлена из труб с различной толщиной стенок, то объем продавочной жидкости находят как сумму объемов интервалов обсадных труб с одинаковой толщиной стенок
????пр = 0,785 (????2 ∙ ????1 + ????2 ∙ ????2 … + ⋯ ????2 ∙ ????????)???? + ????м
1 2 ????
где d1, d2, …di – внутренний диаметр секций обсадной колонны, м; l1, l2 …li - длина секции обсадной колонны, м.
Гидравлический расчет цементирования
Гидравлический расчет цементирования обсадных колонн преследует цель: определение необходимой суммарной производительности цементировочных агрегатов Q из условия обеспечения максимально возможной скорости восходящего потока бурового и тампонажного растворов в затрубном пространстве ????в; допустимого давления на цементировочной головке Р1 и забое скважины Р3 (в
интервале пласта с наименьшим градиентом гидроразрыва); выбора цементировочного оборудования и определения продолжительности процесса с проектируемым режимом цементирования. Принимаются следующие граничные условия:
P1≤[P1] P2≤[P2] P3≤[P3]
где: P1, [P1] – расчетное и допустимое давление на цементировочной головке.
По справочной литературе выбрать цементировочную головку по наружному диаметру обсадной колонны. Например, принимается цементировочная головка ГЦУ – 140 с рабочим давлением 40 МПа (справочник, РД);
P2, [P2] – расчетное и допустимое давление на насосах цементировочных агрегатов. Например, принимается цементировочный агрегат 4АН-700 с максимальным рабочим давлением 70 МПа (справочник, РД);
P3, [P3] – расчетное давление на забое и давление гидроразрыва пород.
- 1 2 3 4 5
Производительность цементировочных агрегатов, л/с
????
???? = ∗ (К
-
????2 − ????2 ) ∗ ????
4 к дол
н.ок. в
где: ????в – скорость течения цементного раствора в кольцевом пространстве, м/с.
Если в скважине возможно поглощение, то скорость восходящего потка
принимается равной скорости течения бурового раствора в кольцевом пространстве за УБТ в процессе последнего рейса.
Если поверхность поглощения отсутствует, скорость восходящего потока за кондуктором и технической колонной принимается равной не менее 1,5 м/с, для эксплуатационной колонны не менее 1,8 – 2,0 м/с.
-
Давление на цементировочной головке в конечный момент цементирования, МПа
????1 =
(???? − ℎст) ∗ (????т.р − ????б.р)
105 + ????гсгде: ????гс – давление, необходимое для преодоления гидравлических сопротивлений, МПа.
Для скважин глубиной до 1500 м
????гс = 0,001 ∗ ???? + 0,8
Для скважин глубиной более 1500 м
????гс = 0,001 ∗ ???? + 1,6
P1≤[P1], условие выполняется
- Расчетное давление на цементировочных агрегатах и насосах, МПа
P = P1
2 0,8
P2≤[P2], условие выполняется
-
Давление на забое в конечный момент цементирования, МПа
????3 =????т.р. ∗ ????т.р 105
-
Давление гидроразрыва, МПа
????г.р. = 0,0083 ∗ ???? + 0,66 ∗ ????пл P3≤[P3], условие выполняется
В случае невыполнения одного из неравенств следует скорректировать
величину скорости восходящего потока и произвести повторный расчет до выполнения заданных условий или провести расчет двухступенчатого цементирования.
-
Требуемое число цементировочных агрегатов
Q
????1= q +1где q – производительность 1 цементировочного агрегата на i-той скорости (продавливание, как правило, начинается на максимально возможной скорости), л/с.
Полученный результат числа цементировочных агрегатов округляется в большую сторону. Выбрать тип цементировочного агрегата по справочнику.
-
Требуемое число цементносмесительных машин
???? =????ц ,
????бун∗????н
где ????бун – вместимость бункера цементносмесительной машины м3; ????н – насыпная масса цемента, ????н = 1,21 т/м3. Выбрать тип цементно смесительной машины по справочнику.
Полученный результат числа цементносмесительных машин округляется в большую сторону.
- Число цементировочных агрегатов при закачке буферной жидкости определяется по справочнику.
Например, вместимость 1-го мерного бака 4АН-700 составляет 6,5 м3, а расчетный объем буферной