Эксплуатационные скважины для освоения месторождений Западной Сибири
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
мая нагрузка на растяжение, кН.
Допустимая нагрузка на растяжение определяется по формуле:
[P] =РСТ/nI3 кН, (2.89)
где РСТ - страгивающая нагрузка для соединений труб соответствующей секции, кН.
[P] =1019/1,3= 783,8 кН.
Длина 2-ой секции определяется по формуле (2.88):
l2= (783,8-29,1) /0,243=3105 м
Принимается длина 2-ой секции 2990. Тогда вес 2-ой секции по (2.86):
QI2=2990 0,243=726,6 кН.
Вес 2-х секций составит
?QI= 29,1+726,6=755,7 кН.
Сводные данные о конструкции обсадной колонны приведены в табл.2.14.
Таблица 2.14 Сводные данные о конструкции обсадной колонн
№ п. п.
секцииГруппа прочностиТолщина стенки,
ммДлина секции,
мВес, кНИнтервал
установкисекциисуммарный1 м трубIE7,711029,129,10,2653100 -
2990IIE7,02990726,6755,70,2432990 - 0
2.12 Расчёт параметров цементирования
Расчёт параметров цементирования производится по методике изложенной в методическом пособии "Расчёт параметров цементирования обсадных колонн" под редакцией Редутиннског Л. С [13].
Обосновывается способ цементирования.
Под способом цементирования понимается схема доставки тампонажной смеси в затрубное пространство. Поэтому признаку выделяют несколько способов цементирования обсадных колонн: прямой одноступенчатый, прямой двухступенчатый, манжетный, обратный, цементирование "хвостовиков" и секций.
Среди перечисленных способов цементирования наилучшей технологичностью обладает способ прямого одноступенчатого цементирования, к тому же при этом способе можно получить наиболее высокое качество разобщения. Поэтому способ одноступенчатого цементирования всегда предпочтительнее других способов, если применение последних не вызывается необходимостью по горнотехническим условиям.
Способ прямого двухступенчатого цементирования целесообразно использовать:
При наличии зон поглощений в нижележащих пластах.
При наличии резко различающихся температур в зоне подъема цементного раствора, вызывающих быстрое его схватывание в нижней части.
В случае невозможности одновременного вызова на буровую большого числа цементировочных агрегатов.
Использование двухступенчатого цементирования позволяет значительно снизить давление на горные породы и предотвратить их гидроразрыв.
Манжетное цементирование применяют на месторождениях с низким пластовым давлением или сильно дренированных, подверженных гидроразрыву пластов. При данном способе исключается загрязнение продуктивного горизонта, находящегося ниже спецмуфты, тампонажной смесью.
При обратном цементировании ускоряется процесс доставки тампонажной смеси в затрубное пространство и снижается давление на горные породы. Этот способ находит широкое применение при цементировании обсадных колонн, перекрывающих пласты большой мощности, подверженные гидроразрыву при небольших перепадах давления, а также рекомендуется для заливки колонн небольшой глубины.
Необходимость в цементировании "хвостовиков" или секций обсадных колонн возникает, если в конструкции скважины предусмотрен спуск колонны в виде "хвостовиков" или секций [2].
Выбираем простейший, наиболее технологичный и распространенный на данном месторождении и в Западной Сибири способ прямого цементирования, который предполагает доставку тампонажной смеси в затрубное пространство через башмак обсадной колонны.
Проведем расчет для определения возможности одноступенчатого цементирования [15]. Такая возможность определяется из условия гидроразрыва пород и минимально возможного удельного веса гельцементного раствора, то есть, возможность регулирования удельного веса гельцементного раствора лежит в пределах:
q ГЦМИН < qГЦ < qГЦМАКС, (2.90)
где q ГЦМИН - минимально возможный удельный вес гельцементного раствора Н/м3,qГЦМАКС - максимально возможный удельный вес гельцементного раствора, при которой ещё не произойдет гидроразрыв пород Н/м3.
Облегченный гельцементный раствор применяется для снижения гидростатического давления на горные породы. Практикой установлено, что достаточно удовлетворительные свойства цементного камня получаются при облегчении гельцементного раствора до удельного веса q ГЦМИН=1,32104 Н/м3.
Максимальный удельный вес гельцементного раствора, при которой ещё не произойдет гидроразрыв пород, определяется из выражения:
qГЦМАКС = (LqСР - hБРqБР - hЦРqЦР) /hГЦ Н/м3, (2.91)
где qСР - допустимое средневзвешенное значение удельного веса жидкости за колонной, Н/м3;
hБР - расстояние от устья скважины до уровня тампонажной смеси в затрубном пространстве, м;
hГЦ - высота столба гельцементного раствора, м;
hЦР - высота столба чистого цементного раствора, м; принимается - 550 м;
qБР - удельный вес чистого цементного раствора из портландцемента и может быть принят 1,83104 Н/м3.
Допустимое средневзвешенное значение удельного веса жидкости за колонной определяется из выражения:
qСР=РГР/ (L [1+?ЗП (VЗП) 2/2g (DД - D) КК]) Н/м3, (2.92)
где РГР - давление гидроразрыва пород в призабойной зоне, МПа; ?ЗП - безразмерный коэффициент гидравлических сопротивлений в кольцевом пространстве; VЗП - скорость движения потока в затрубном пространстве, м/с; DC - диаметр скважины, м; D - наружный диаметр обсадных колонн, м; КК - коэффициент кавернозности. По формуле (2.92) получится:
qСР=52,18 / (3105 [1+0,035 1,52/29,8 (0,2159 -0,146) 1,7]) =1,68104 Н/м3.
Таким образом, ?/p>