Эксплуатационные скважины для освоения месторождений Западной Сибири
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
?оличество отводов:
на напорном коллекторе 6;
на раздающем коллекторе 8;
на отходящих к устьевой головке 2.
Номинальный диаметр отводов, мм 50.
Гидроманипулятор, подъемный момент, кНм 75.
Масса, кг 16600.
Парогенирирующая установка МПУ - 05/07:
На базе автомобиля КамАЗ - 43101 и Урал - 4320.
Производительность по пару, кг/час 500.
Температура пара, 0 С 170.
Давление пара, МПа 0,7.
Габаритные размеры, мм 8270х2500х3500.
Масса не более, кг 15100.
Определяем тип цементировочного агрегата.
Цементировочный агрегат должен обеспечить следующее давление:
РЦА ?РЦГ/0,8 МПа, (2.122)
где РЦА - давление, развиваемое цементировочным агрегатом, МПа;
РЦГ - максимальное давление на цементировочной головке, равное гидравлическим сопротивлениям при цементировании обсадной колонны, МПа.
Максимальное давление на цементировочной головке можно записать в виде выражения:
РЦГ =РГС +РГД+РСТ МПа, (2.123)
где РГС - гидростатическое давление, возникающее из-за разности плотностей жидкости внутри колонны и затрубном пространстве, МПа;
РГД - давление, необходимое для преодоления гидродинамических сопротивлений при движении жидкости внутри колонны и затрубном пространстве, МПа;
РСТ - дополнительное давление, возникающее при посадке продавочной пробки на кольцо "стоп" (РСТ=2,0 МПа).
Разность давлений от составного столба жидкости за колонной РГСЗП и внутри колонны РГСТР равна гидростатическому давлению РГС:
РГС =10-6 (3105-450-30) (1,53104 - 1,08104) =11,6 МПа
РГС = РГСЗП - РГСТР =10-6 (L-hБР-hСТ) (qТС-qБР) МПа. (2.124)
Гидродинамические сопротивления РГД определяется суммой сопротивлений при движении жидкости внутри обсадной колонны и в затрубном пространстве:
РГД =РГДТР+ РГДЗП МПа, (2.125)
где РГДТР - гидродинамические сопротивления при движении жидкости внутри обсадной колонны, МПа;
РГДЗП - гидродинамические сопротивления при движении жидкости в затрубном пространстве, МПа.
По формуле Дарси - Вейсбаха:
РГДТР= 10-6 ТРqТР VТР2/ (2g) L/d МПа. (2.126)
РГДЗП= 10-6 ЗПqЗП VЗП2/ (2g) L/ (DД-D) K МПа, (2.127)
где ТР и ЗП - соответственно коэффициенты гидравлических сопротивлений в трубах и затрубном пространстве (ТР =0,02; ЗП=0,035);
qТР и qЗП - соответственно плотности прокачиваемой жидкости внутри колонны и в затрубном пространстве (qТР = qБР; qЗП = qСР), Н/м3;
VТР и VЗП - соответственно: скорости движения потока жидкости внутри труб и в затрубном пространстве (VЗП =1,5 м/с), м/с;
SЗП и SТР - соответственно площади затрубного пространства и внутренней полости трубы, м2;
DС, D, d - соответственно: диаметр скважины, наружный и внутренний обсадных труб.
Определяем скорость движения потока жидкости в затрубном пространстве по формуле:
VТР = VЗП SЗП/SТР м/с. (2.128)
VТР = 1,50,038/0,014=4,07 м/с.
Таким образом, по формулам (2.126) и (2.127):
РГДТР= 10-6 0,021,08 104 4,082/ (29,8) 3105/0,132=4,3 МПа.
РГДЗП= 10-6 0,0351,36 104 1,52/ (29,8) 3105/ (0,2159-0,146) 1,7=1,3 МПа.
По формуле (2.125):
РГД=4,3+1,3=5,6 МПа.
Таким образом, по формуле (2.123) определяется максимальное давление на цементировочной головке:
РЦГ =11,6 +5,6+2,0=19,2 МПа.
Необходимое давление цементировочного агрегата определяется по условию (2.122):
РЦА ?19,2/0,8=24 МПа.
Такое давление обеспечит цементировочный агрегат АЦ - 32, который имеет следующие характеристики:
Полезная мощность, квт 108.
Насос поршневой цементировочный НПЦ - 32.
максимальное давление, МПа 32;
максимальная подача, л/с 23.
Насос водяной ЦНС - 38 - 154;
максимальное давление, МПа 15;
максимальная подача, л/с 10.
Двигатель привода водяного насоса ГАЗ - 52А.
Емкость мерного бака, м3 6,4.
Емкость бака для затворения цемента, м3 0,25.
Масса, кг 16610.
Рассчитывается количество цементировочных агрегатов.
Количество цементировочных агрегатов должно обеспечить необходимую производительность закачки и продавки тампонажной смеси. В свою очередь необходимая производительность цементирования задается из двух условий:
Из условия создания требуемой скорости восходящего потока в затрубном пространстве;
Из условия заданного времени цементирования.
Руководящие документы рекомендуют при цементировании эксплуатационных колонн скорость восходящего потока равную 1,8…2,0 м/с.
Чтобы обеспечить рекомендуемую скорость, суммарная производительность цементировочных агрегатов должна составлять:
?Q=SЗПVВП м3/с, (2.129)
где SЗП - площадь затрубного пространства, м2;
VВП - скорость восходящего потока в затрубном пространстве, м/с.
?Q=0,0381,8=0,0684м3/с
Требуемое число цементировочных агрегатов составит:
nЦА =?Q/qIV+1 (2.130)
где q - производительность одного агрегата на скорости, при диаметре втулок, обеспечивающих необходимое давление, м3/с;
1 - резервный агрегат
nЦА =0,0684/0,0145+1=5,7
Принимается число цементировочных агрегатов nЦА =6.
Исходя из условия заданного времени цементирования, находится потребная суммарная производительность цементировочных агрегатов:
?Q= (VТС +VПЖ) / (0,75 TН. СХВ - TДОП) м3/с, (2.131)
где VТС и VПЖ - объемы тампонажной смеси и продавочной жидкости соответственно, м3;
TН. СХВ - время от затворения тампонажной смеси до начала ее схватывания (для цемента ПЦТ I - 100 TН. СХВ =6300 с), с;
TДОП - дополнительное время, необходимое для вывода смесительной машины на рабочий режим и освобождение верхней прод?/p>