Проект бурения и крепление эксплуатационной скважины на Песчаной площади Краснодарского края
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
мм:
Интервал 0 1500 м: Количество гель-цементного порошка составит:
Q г.ц = 1420*71,77*1/(1+1,1) = 67942,27 кг = 67,94 т.
(Цементного порошка: 40,76 т, глинопорошка: 27,17 т).
Интервал 1500 3160 м:
Qц = 1850*7,19*1/(1+0,5) = 8915,6 кг = 8,92 т,
Общий объем цемента для колонны: Qц = 67,94 + 8,92 = 76,86 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 = 1,01.
Для колонны диаметром 324 мм:
Qц1 = 1,01*1,91 = 1,93 т,
Для колонны диаметром 245 мм:
Qц1 = 1,01*12,9 = 13,03 т,
Для колонны диаметром 146 мм:
Интервал 0 3000 м:
Qц1 = 1,01*67,94 = 68,62 т,
Интервал 3000 3290 м:
Qц1 = 1,01*8,92 = 9 т,
Общее количество сухого цемента с учетом потерь для колонны:
Qц1 = 68,62 + 9 = 77,62 т.
2.5.3 Расчет количества воды
Необходимое количество воды для приготовления цементного раствора 50%-ной консистенции находится из выражения:
Vв = 0,5*Qц,
Для колонны диаметром 324 мм:
Vв = 0,5*2,5 = 1,25 м3.
Для колонны диаметром 245 мм:
Vв = 0,5*16,9 = 8,45 м3.
Для колонны диаметром 146 мм:
Vв = 1,1*67,94 + 0,5*8,92 = 79,19 м3.
2.5.4 Расчет количества продавочной жидкости
Потребное количество продавочной жидкости (в качестве которой часто используют буровой глинистый раствор) определяется по формуле:
Vпр = ?*?*d22*(Н h)/4,
где ? коэффициент, учитывающий сжатие глинистого раствора (? = 1,03 1,05).
Подставив значения, получим:
Для колонны диаметром 324 мм:
Vпр = 1,03*3,14*0,30592*(35 5)/4 = 2,26 м3.
Для колонны диаметром 245 мм:
Vпр = 1,03*3,14*0,23052*(850 20)/4 = 35,65 м3.
Для колонны диаметром 146 мм:
Vпр = 1,03*3,14*0,1332*(3160 20)/4 = 44,90 м3.
Очень часто на практике для быстрого определения Vпр пользуются следующей эмпирической формулой:
Vпр = Dн2*Н1/2,
где Dн номинальный наружный диаметр колонны труб, спущенных в скважину, в дюймах;
Dн2/2 количество продавочной жидкости, необходимое для заполнения 1 м спущенных труб, л;
Н1 глубина установки кольца "стоп", т.е. глубина продавки цементного раствора.
Для эксплуатационной колонны:
Vпр = 5*3270/2 = 40875 л = 40,88 м3.
2.5.5 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 = (1/105)*[(Нц h)*(?ц ?р)], МПа
Величину Р2 обычно находят по эмпирическим формулам. Наиболее распространенной является формула Шищенко-Бакланова; для скважин глубиной более 1500 м:
Р2 = 0,001*Н + 1,6 МПа.
Для колонны диаметром 324 мм:
Р1 = (1/105)*[(30 5)*(1420 1100)] = 0,08 МПа
Р2 = 0,001*30 + 1,6 = 1,63 МПа.
Рmax = 0,08 + 1,62 = 1,7 МПа.
Для колонны диаметром 245 мм:
Р1 = (1/105)*[(850 20)*(1420 1100)] = 2,66 МПа
Р2 = 0,001*850 + 1,6 = 2,45 МПа.
Рmax = 2,66 + 2,45 = 5,11 МПа.
Для колонны диаметром 146 мм:
Р1 = (1/105)*[(1500 20)*(1420 1100) + 1660*(1860 1200)] = 15,7 МПа
Р2 = 0,001*3160 + 1,6 = 4,76 МПа.
Рmax = 15,7 + 5,26 = 13,73 МПа.
2.5.6 Расчет количества цементированных 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 (? = 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)*?/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 324 мм:
nц.а = [0,785*1,2*(0,39372 0,3242)*1,5/60] + 1 = 2 агрегата.
Учитывая установившуюся практику буровых работ в данном районе, принимаем nц.а. = 1 агрегат.
Для колонны диаметром 245 мм:
nц.а = [0,785*1,2*(0,29532 0,2452)*1,5/60] + 1 = 3 агрегата.
Учитывая опыт работ в данном районе, принимаем 2 агр?/p>