Строительство наклонно-направленной эксплуатационной скважины №12 на площади Северо-Прибрежная
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
68 табл.10.6 [5]
Р2, [Р2] - соответственно расчетное и допустимое давления на насосах цементировочных агрегатов (для ЦА-320М [Р2] = 32 МПа)
Р3, [Р3] - соответственно расчетное давление на забое скважины в конечный момент цементирования и давление гидроразрыва пород ([Р3] = 69.8МПа)
Давление на цементировочной головке в конечный момент цементирования
Р1= (Н- hц.с)( ?ц- ?р)/ 105+ Ртр+ Рзп (2.98)
где Ртр - гидравлический сопротивление в момент окончания продавливания продавочной жидкости в трубах, МПа
Рзп - гидравлическое сопротивление в момент окончания продавливания, МПа
Ртр=0,28910-7 ?рQ2 (Н- hц.с)/ d5вн (2.99)
где Q- подача насосов в конечный момент продавливания, м3/с
Ртр=0,28910-714200,0032(2683-10)/ 0,1265=0,03 МПа
Рзп=0,28910-7 ?ц Q 2Н/(Dскв-dн) 3 ( Dскв+dн) 2
Рзп=0,28910-716100,00322683/(0,194-0,146) 3 (0,194+0,146) 2
=0,07 МПа
Р1=(2683-10)(1610-1420)/ 105+0.03+0,07=5.17 МПа
) Р1=5,17 МПа<[Р1] = 32 МПа,
Р1=5,17 МПа< Ру=33,9/1,5=22,6 МПа, что допустимо
) Р2= Р1/0,8=5,17/0,8=6,46 МПа<[Р2] = 40 МПа, что допустимо
) Давление на забое скважины в конечный момент цементирования
Р3=Нц?ц/ 105+ Рзп (2.100)
где Нц -высота подъема цементного раствора, м
Р3=26831610/105+0,07=43,26 МПа<[Р3] = 69,8 МПа, что допустимо
Все условия выполняются
Расчёт необходимого количества цементировочного оборудования и продолжительности цементирования.
Принимаем скорость восходящего потока vв=1,8м/с и находим требуемую подачу цементировочного агрегата
Q=FV (2.101)
где F-площадь затрубного пространства, м2
F= Vц.р- Vц.с/h (2.102)
F=(39,65-0,15)/2683=0,0147 м2
Q=0,0151,8=0,027 м3/с
Для цементировочного агрегата ЦА-320М производительность на 4-й скорости Q4=14,5 л/с при диаметре втулки 125мм, а давление 6МПа, т.е. заданный режим по давлению обеспечится при использовании этого цементного агрегата для цементирования первой ступени. Находим число ЦА
n=Q/Q4=27/14,5+1=2,8 принимаем 3шт 3ЦА-400А
Находим необходимое число цементосмесительных машин
m= Мц/ ?цVбун. (2.103)
где Vбун-объем бункера 2СМН-20, Vбун.=14,5 м3
m=37,2/14,51,61=1,59 принимаю 2шт
Считаем подачу насоса при закачивании тампонажного раствора
Qн=qm (2.104)
где q-производительность 2СМН-20, q=20 л/с
Qн=202=40 л/с
Определяем продолжительность закачивания тампонажного раствора
tз= Vц.р/60Qн (2.105)
tз=39,65/600,04=16.5мин
Продолжительность процесса продавливания
tпр= Vпр/60Q (2.106)
tпр=51/600,027=31,48мин
Определяем общее время цементирования
tц= tз+ tпр+15мин (2.107)
,5+16,04+31,48+10,3+15=89,6 мин
tц ?0,75?
где ? -время начала схватывания, для холодных скважин ?=120мин
tц ?0,75120
,6мин?90мин что допустимо
Расчет цементирования потайной колонны 194 мм
Исходные данные:
. Внутренний диаметр dвн=193,7 мм
. Глубина спуска колонны 2846-2290 м
. Расстояние от забоя до уровня цементного раствора h = 1800м
. Удельный вес цементного раствора ?ц=1600кг/м3
. Удельный вес бурового раствора ?р=1160кг/м3
.Удельный вес опрессовочной жидкости ?ж=1000кг/м3
. Пластовое давление на глубине 2800м, Рпл=28МПа
. Коэффициент увеличения ствола скважины кv=1,15
. Водоцементное отношение m=0,8
. Диаметр скважины Dскв=235,0 мм
. Высота цементного стакана hц.с=20 м
Расчёт объёма цементного раствора и количества составных компонентов
Объем цементного раствора
Vц.р=0,785[(D2скв-d2н)Н кv+ d2внhц.с]
Vц.р=0,785[(0,2702-0,2192)18001,15+ 0,196210]=40,8м3
Количество цемента для затворения
Мц=кц?цVц./1+m
где кц-коэффициент учитывающий потери цемента при транспортировке и затворении
Мц=1,05180040,8/1+0,8=42840кг
Количество воды необходимой для затворения
Vж=квmМц / ?в
где кв-коэффициент учитывающий потери воды
Vж=1,090,842840 /1000=37,35 м3
Расчёт объема буферной, продавочной жидкостей
Объем продавочной жидкости
Vпр=??d2вн(L-hц.с)/4
где ?-коэффициент учитывающий сжатие продавочной жидкости за счет наличия в ней пузырьков воздуха
Vпр=1,033,140,1962(2800-10)/4=86,66 м3
Объем буферной жидкости
Vбуф=0,785[(D2скв -d2н)hб
где hб-высота столба буферной жидкости в заколонном пространстве, м
hб= (?р- Ка.рв)L/?р-?буф
hб= (1160-11000)2800/1400-1080=1400м
Vбуф=0,785[(0,2702-0,2192)1400=27,4 м3
Определяем высоту столба бурового раствора за колонной
hр=2800-(1800+10)=990м
Гидравлический расчет
ГУЦ 219-245х320-1 [Р1] =32МПа
Давление на цементировочной головке в конечный момент цементирования
Р1= (Н- hц.с)( ?ц- ?р)/ 105+ Ртр+ Рзп
где Ртр -гидравлический сопротивление в момент окончания продавливания продавочной жидкости в трубах, МПа
Рзп -гидравлическое сопротивление в момент окончания продавливания, МПа
Ртр=0,28910-7?рQ2 (Н- hц.с)/ d5вн
где Q- подача насосов в конечный момент продавливания, м3/с
Ртр=0,28910-711600,0032(1800-10)/ 0,1965=0,002 МПа
Рзп=0,28910-7 ?цQ 2Н/( Dскв-dн) 3 ( Dскв+dн) 2
Рзп=0,28910-718000,00321800/(0,270-0,219) 3 (0,270+0.219) 2=0,026МПа
Р1=(1800-10)(1800-1160)/ 105+0,002+0,026=11,48 МПа
) Р1=11,48 МПа <[Р1] = 32 МПа,
Р1=11,48 МПа < Ру=35,7/1,5=23,8 МПа, что допустимо
) Р2= Р1/0,8=11,48 /0,8=14,35 МПа<[Р2] = 32 МПа, что допустимо
) Давление на забое скважины в конечный момент цементирования
Р3=Нц?ц/ 105+ Рзп
где Нц -высота подъема цементного раствора, м
Р3=18001600/105+0,026=28,83 МПа<[Р3] = 33 МПа, что допусти