Файл: Расчет одноступенчатого цементирования Цель.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.02.2024

Просмотров: 98

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Практическая работа №4


Расчет одноступенчатого цементирования

Цель:научиться использовать физико-математический аппарат для решения расчетно-аналитических задач.

Задание: провести расчет одноступенчатого цементирования эксплуатационной колонны.

Содержание задания


Одноступенчатое цементирование скважины – цементирование, при котором тампонажный раствор поднимается до проектной высоты в один прием.

Цементирование по этому способу осуществляется в тех случаях, когда скважина не имеет осложнений. Перекрываемые пласты не поглощают раствор, высота перекрытия ствола скважины тампонажным раствором позволяет цементировать при однократной подаче тампонажного раствора.

Расчет сплошного одноступенчатого цементирования обсадной колонны заключается в следующем: определениеобъемовтампонажногораствора,продавочной и буферной жидкости; определение количества материалов (сухоготампонажного цемента, воды и реагентов затворения тампонажного цемента),необходимыхдляихприготовления;выбортипацементаирецептурытампонажногораствора;установлениедопустимоговременицементированияскважины,необходимогочислаагрегатовицементно-смесительныхмашин,атакжедавленийвконце процессацементирования.

Номер варианта соответствует номеру студента в списке журнала группы.

Индивидуальный вариант к представлен в таблице 1.

Таблица 1 Индивидуальный вариант

Номер варианта

Глубина спуска колонны H, м


Диаметр долота Dдол, мм

Наружный диаметр эксплуатационной

Толщина стенки обсадной трубы (средн.) δ, мм

Высота подъёма тампонажного раствора от

Высота цементного стакана в колонне hст, м

Коэффициент увеличения объёма ствола скважины

Плотность сухого цемента ρс.ц, кг/м3

Плотность бурового раствора ρб.р, кг/м3

Водоцементное отношение, m

Пластовое давление продуктивного горизонта

Рпл, МПа

Расстояние от поверхности до

продуктивного горизонта z м

Температура в скважине,

°С

Породы в интервале цементирования

1

2250

195,5

146,1

7,7

1100

10

1,3

3150

1260

0,45

22

2150

46

Устойчивые породы, не подверженные набуханию

2

2350

215,9

146,1

9,2

1200

15

1,2

3150

1240

0,5

21

2250

45

3

2300

190,5

168,3

7,3

1300

20

1,1

3120

1250

0,6

23

2200

47

4

2400

215,9

168,3

8

1400

10

1,25

3150

1180

0,45

26

2300

43

5

2500

190,5

139,7

7

1500

15

1,3

3150

1300

0,5

25

2400

50

6

2650

222,3

177,8

10,4

1600

20

1,2

3150

1160

0,55

27

2550

60

7

2600

190,5

146,1

7

1500

10

1,3

3120

1300

0,45

25

2500

50


Пласты с АВПД

8

2700

215,9

146,1

8,5

1600

15

1,15

3150

1120

0,5

28

2600

55

9

2800

215,9

177,8

8,1

1700

20

1,3

3150

1240

0,6

28

2700

47

10

2900

188,9

139,7

7,7

1800

10

1,2

3150

1260

0,45

29

2800

50

11

3000

222,3

177,8

9,2

1500

15

1,1

3150

1280

0,5

33

2900

52

12

2150

250,8

193,7

9,5

1100

20

1,2

3120

1210

0,55

22

2050

53

13

2250

195,5

168,3

8,9

1200

10

1,2

3150

1220

0,45

23

2150

55

14

2350

200

168,3

8

1300

15

1,3

3120

1230

0,5

23

2250

40

Неустойчивые породы, склонные к обвалам и


15


2450


215,9


146,1


7,7


1400


20


1,3


3150


1150


0,6


25


2350


50


16


2550


222,3


177,8


8,1


1500


10


1,2


3150


1160


0,45


26


2450


50

17

2800

190,5

139,7

9,2

1300

15

1,3

3120

1300

0,5

29

2700

50


Наличие поглощений бурового раствора

18

2650

244,5

193,7

8,3

1500

20

1,1

3150

1150

0,45

27

2550

40

19

2750

195,5

146,1

7,7

1600

10

1,2

3150

1120

0,5

29

2650

55

20

2850

165,1

139,7

7,7

1700

15

1,3

3120

1130

0,55

31

2750

60

21

2950

200

168,3

8

1800

20

1,2

3150

1150

0,45

30

2850

65

22

3100

222,3

177,8

8,1

1100

10

1,2

3150

1200

0,5

22

3000

40

23

2300

215,9

146,1

7,7

1200

15

1,1

3120

1250

0,6

24

2200

45

24

2400

215,9

177,8

9,2

1300

20

1,1

3120

1170

0,45

25

2300

53

25

2500

190,5

139,7

7,7

1400

10

1,2

3150

1180

0,5

25

2400

60


26

2600

215,9

146,1

8,5

1500

15

1,2

3120

1160

0,55

27

2500

55




27

2700

250,8

193,7

8,3

1600

20

1,25

3150

1180

0,45

28

2600

60


Галит

28

2900

244,5

193,7

8,5

1700

10

1,3

3150

1300

0,5

29

2800

50

29

2900

215,9

177,8

9,2

1800

15

1,1

3120

1250

0,55

29

2800

47

30

3000

199,5

146,1

7,7

2000

20

1,2

3150

1200

0,6

30

2900

45



Примечание: коэффициент потерь цемента при приготовлении цементного раствора К2 для всех вариантов принять 1,04; коэффициент сжимаемости ∆ бурового раствора для всех вариантов принять = 1,03.

РАСЧЕТ ОДНОСТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ



Исходные данные

1

Глубина скважины H, м

2

Диаметр долота Dдол, мм

3

Наружный диаметр обсадной колонны dн.ок, мм

4

Толщина стенки обсадной колонны ????, мм

5

Высота подъема тампонажного раствора Hт.р, м

6

Высота цементного стакана hст, м

7

Коэффициент кавернозности kк

8

Плотность сухого цемента ρс.ц., кг/м3

9

Плотность бурового раствора ρб.р., кг/м3

10

Водоцементное отношение, m

11

Пластовое давление Pпл, МПа

12

Расстояние до продуктивного горизонта Zпл, м

13

Температура на забое t, ºС

14

Коэффициент потерь цемента при приготовлении цементного

раствора, К2

15

Коэффициент сжимаемости бурового раствора,

16

Породы в интервале цементирования


Представить схему цементирования обсадной колонны.

Расчет




  1. Плотность тампонажного раствора, кг/м????


1 + ????

????т.р.
= 1 ????,

????с.ц. + ????в

где ρв плотность воды (жидкости затворения), кг/м3.

  1. Коэффициент аномальности


????а

= ????пл ,

????в ???? ∗ ????пл


где g - ускорение свободного падения равное 9,81 м/с2.


Высота столба буферной жидкости, м





б.ж. =

(????б.р. ????в ????а) ????пл


????б.р. ????б.ж.

где ρб.ж. - плотность буферной жидкости, кг/м3.

Для повышения качества цементирования необходимо предусмотреть использование при цементировании буферной жидкости.

Плотность и тип буферной жидкости необходимо принять в соответствии с геологическим разрезом ствола скважины. Рекомендуемые типы буферных жидкостей представлены в справочной литературе [5,8].

В случае, если, при расчёте высота столба буферной жидкости в затрубном пространстве получается больше 220 м, то ее необходимо принять равной 150 - 220 м в соответствии с РД 39-00147001-767-2000 «Инструкция по креплению нефтяных и газовых скважин», что оказывается вполне достаточным для обеспечения хорошего качества цементирования.

  1. Объем буферной жидкости, м3





????

???? = ∗ ( К



????2 ????2 )

б.ж. 4

к дол

н.ок

б.ж.



  1. Высота столба бурового раствора в затрубном пространстве, м



б.р. = ???? (????т.р + б.ж.)

  1. Требуемый объем тампонажного раствора, м3



???? ???? 2 2 2





т.р. =

4 [(????к ????д

????н.ок.) ∗ ????т.р + ????в.ок ст],