Проведення розвідувально-експлуатаційних робіт буріння свердловини для води
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
а нижню виникає стрибок тиску (гідравлічний удар), що є сигналом для припинення закачки продавлючої рідини в обсадну колонну.
Пробки виконані у вигляді чавунного стакану з прикріпленими 3-ма різними манжетами. Стакан верхньої пробки (без дна) закритий русловою мембраною, що проривається при доходженні пробки до упору. Стакан верхньої пробки має міцне дно. Коли нижня пробка доходить до упорного кільця, тоді зупиняється; різко підвищується тиск і руслова мембрана, яка виготовлена з дерева аюо товстого скла, руйнується.
Насос зупиняється, колону опускають у забій і закривають вентиль заливної головки для тоого, щоб не було зворотного руху рідини зі свердловини. Таким чином, колона залишається герметичною до затвердіння цемента (Рис. 6. 1.).
Рис. 6. 1. Схема цементування свердловини з двома пробками
а - продавлювання нижньої пробки, б - скидання верхньої пробки, в-рух цементного розчину між пробками, г - заключна стадія цементування (посадка обох пробок на стоп-кільце)
Задача цементування:
1.Ізолювання експлуатаційного горизонту від водоносного горизонту, які не використовуються
.Запобігання поза трубного простору, від можливих обвалів нестійких порід і проникненні їх у водоприймальну частину свердловини.
.Ізолювання шарів, які поглинають промивальну рідину
.Ізолювання обсадних труб від коронування, від впливу мінеральних вод
Тампонування - заповнення поза трубного простору щільним матеріалом
Тампонування цементним розчином здійснюють шляхом щільного заповнення кільцевого зазору між обсадними трубами та стінками свердловини цементним розчином, який добре тужавіє з породами та обсадними трубами. Для цементування беруть тампонажний цемент марок 400,500, 600. При розвідувальному бурінні найчастіше користуються цементом для холодних свердловин з параметрами ? = 30,5 - 32 кг/м3, початок тужавіння цементного розчину на прісній воді 3 - 3,5 год, закінчення тужавіння не пізніше ніж 3 год після початку; на солоній воді відповідно 3 - 6 год і 3 год. Для тампонування розвідувальних свердловин беруть 50%-й цементний розчин (100 кг цементу на 50 л води), при цементуванні свердловин - цементуючі агрегати 4ЦА - 100 і ЦА - 320М, 3ЦА - 400А, змонтовані на шасі триосьових автомобілів ЗІЛ - 157К і КрАЗ - -257 відповідно. За допомогою цементуючих агрегатів у свердловину накачується цементний розчин, глинистий розчин, а також здійснюються промивальні, продавлю вальні та пересувальні роботи. Індекси 320 і 100 визначають максимально допустимий тиск, розвинутий поршневими насосами агрегату, 31,4 *103 і 9,8 * 103 кПа відповідно.
Необхідна кількість тампонажного цементу і тиск для його продавлення визначають за розрахунком.
Розрахунки цементування свердловини:
.Потрібна кількість цементного розчину, м3, визначається за формулою
(6.1)
де D - діаметр свердловини, м; dH - зовнішній діаметр обсадних труб, м; Н1 - висота підйому цементного розчину поза колоною, м; - коефіціент, який визначає можливе збілынення обему цементного розчину на заповнення розширень, каверн; його приймають рівним 1,1-1,3; dB - внутрішній діаметр обсадних труб, м; h - висота цементної пробки в колоні, м.
D32 - D22= ---------------* H1, (6.2)
D12
де Н1 - висота підйому цементного розчину поза колоною (від забою до водоносного горизонту), м1 = 1,3= (0,2952:0,2732): 0,25912 * 260 = 48,4;ц.р. = 0,785 [(0,087025 - 0,074529) * 260 * 1,3 + 0,067133*48,4] = 5,87 (м3).
2.Густина цементного розчину визначаеться за формулою
?ц =3,15 т/м3; ?в= 1 г/см2
(6.3)
? ц.р. = 3,151 (1+0.5): (1+0,5*3,15) = 1,83.
де - густина цементного розчину, т/м3; - гусгина цементу, т/м3; m - водоцементний фактор, його беруть рівним 0,5.
3.Кількість сухого цементу, т; для виготовлення 1 м3 цементного розчину визначаеться за формулою
(6.4)
q = (3,15*1):1,05 * 3,15 = 1,23
4.Загальна кількість сухого цементу:
Qц = q*Vц.р.* Vв (6.5)ц = 1,22 * 5,87 * 1,15 = 8,3
5.Кількість води, необхідної для приготування цементного розчину:
d = Qц * m (6.6)d = 8,3*0,5=4,15 (м3). (6.7)
6.Кількість рідини для приготування розчину:
ж = 0,785 [dd2*(Ні - hі)] k;(6.8)ж = 0,785 [0,2592*(260-48,4)] * 1,05 = 11,7 (м3)
7.Тиск на голівці колони у момент сходження цементуючих пробок:
(6.9)
р1 = (260-0,2)*(1,87-1,2): 10 = 16,3 (МПа);
р2 = 0,01 * L +8=0,01*260=8=9,3 (Мпа);
р = 16,3+9,3=25,6 (Мпа).
Для закачування та продавлення цементного розчину в свердловину використовуються спеціальні цементувальні агрегати. Вони обираються на основі визначених параметрів тиску. Цементувальні агрегати застосовуються не лише для транспортування цементу, але й для виготовлення цементного розчину. Саме для цього в кожному агрегаті змонтовані водяні насоси. Агрегат складається з двох - чи трьохциліндрового насосу подвійної дії з приводом від спеціального двигуна, двох мірників і системи обв?язки. На цементувальних агрегатах, окрім цементувального, передбачено водоподавальний насос для подання води до змішувальних машин, які не мають водоподавальних баків.
Для даного проекту за всіма даними підходить цементувальний агрегат марки ЦА-320М.
Таблиця 6.1. Технічна характеристика цементувального агрегату ЦА - 320 М
№параметродиницяпоказник1Тип водяного насосу 1В2Макисмальна продуктивністьл/с133Споживлююча потужністьк.с.354Максимальний тисккг/см2355Продуктивність цементозмішувачат/хв16Місткість мірного бакум30,257Маса агрегату (з автомобілем)т17,085
7. Ерліфт та його розрахунок
Ерліфт