Цементирование скважины.
Направление.
Для цементирования направления применяется ПЦТ - I - 50 по
ГОСТ 1581-96.
1. Определяется плотность цементного раствора:
m=0,5
ρц=3,15 г/см³.
ρв=1,0 г/см³- плотность жидкости затворения.
γ(ρ)=(1+0,5)/(1/3,15+0,5/1,0)=1,835 г/см³.
2. Определяется требуемое количество тампонажного цементного раствора:
В данном случае
Dвпк= Dскв=393,7 мм.
Dн=323,9 мм.
Dскв=393,7 мм.
d=304,9 мм.
h=3 м.
К1=1,5- коэф. кавернозности на глубину 0-10 м.
К2=1,3- коэф. кавернозности на глубину 10-30 м.
Н1=10 м.
Н2=30-10=20 м.
Тогда формула примет вид:
Vцр=0,785∙((
Dскв²∙К1-
Dн²)∙Н1+(
Dскв²∙К2-
Dн²)∙Н2+d²∙
h)=
0,785∙((0,3937²∙1,5-0,3239²)∙10+(0,3937²∙1,3-0,3239²)∙20+0,3049²∙3)=2,74
м³.
3. Определяется масса цемента
G=1,05/(1+0,5)∙1,835∙2,74=3,52 т.
4. Определение необходимого объема продавочной жидкости при цементировании направления.
Объём продавочной жидкости определяется по формуле:
Vп.ж.=0,785∙d²l∙Кс+Vм, м³
d=0,3049 м. – внутренний диаметр направления;
l=30-3=27 м.
Vм - объем трубопроводов, связывающих цементировочные агрегаты с цементировочной головкой, м3, принимается равным – 0,5 м3;
Кс – коэффициент сжимаемости жидкости за счёт газа (1,02÷1,05).
Vп.ж.напр.=0,785∙0,3049²∙27∙1,03+0,5= 2,5 м³.
В качестве продавочной жидкости применять буровой раствор.
Кондуктор.
Для цементирования направления применяется ПЦТ - I - 50, с плотностью1835 кг/м³.
1. Определяется требуемое количество тампонажного цементного раствора:
В данном случае
Dвпк= 304,9 мм.
Dн=244,5 мм.
Dскв=295,3 мм.
d=226,7 мм.
h=10
м.
Н1=30 м. – глубина спуска направления.
Н2=615,24-30=585,24 м.
К=1,3 – коэффициент кавернозности в данном интервале.
2. Определяется требуемое количество тампонажного цементного раствора:
Vцр= 0,785∙((0,3049²-0,2445²)∙30+(0,2953²∙1,3-0,2445²)∙585,24+0,2267²∙10)= =25,8 м³.
3. Определяется масса цемента
G=1,05/(1+0,5)∙1,835∙25,8=33,14 т.
4. Определение необходимого объема продавочной жидкости при цементировании кондуктора.
В качестве продавочной жидкости применять буровой раствор.
Объём продавочной жидкости определяется по формуле:
Vп.ж.=0,785∙d²l∙Кс+Vм, м³
d=0,2267 м. – внутренний диаметр кондуктора;
l=615,24-10=605,24 м.
Vм - объем трубопроводов, связывающих цементировочные агрегаты с цементировочной головкой, м3, принимается равным – 0,5 м3;
Кс – коэффициент сжимаемости жидкости за счёт газа (1,02÷1,05).
Vп.ж.конд.=0,785∙0,2267²∙605,24∙1,03+0,5= 25,65 м³.
Эксплуатационная колонна.
Из условия недопущения гидроразрыва пород выбирается двухступенчатый способ цементирования эксплуатационной колонны.
1) Определяется объём буферной жидкости для обеспечения качества цементирования.
Поскольку эксплуатационная колонна будет цементироваться в интервале залегания продуктивных горизонтов, то принимается буферная жидкость с низким показателем фильтрации, обработанная 1,5% КМЦ, характеризующаяся плотностью ρбуф.=1,02 г/см³.
Определяется минимальный объём буферной жидкости:
Минимальный объём буферной жидкости рассчитывается по формуле:
,м³
К
– коэффициент кавернозности (К=1,2);
Δ – толщина фильтрационной корки, м; Δ =0,003 м.
Dдол. – диаметр долота, м;
Dн – наружный диаметр обсадной колонны, м;
Нц.р. – высота подъёма тампонажного цементного раствора за обсадной колонной, м.
Для первой ступени Нц.р.= 160 м. (по вертикали) 167,7 м. по стволу; тогда для первой ступени:
Vбуф.min1=1,57∙(1,2-1+2∙0,003/0,2159∙(0,2159/0,1461+1)/ (0,2159/0,1461))∙( 0,2159²-0,1461²)∙167,7=1,4 м³. Принимается Vбуф.=2 м³.
Высота столба буферной жидкости в затрубном пространстве рассчитывается по формуле:
,
Для второй ступени Нц.р.= 1120 м. (по вертикали) 1160 м. –по стволу; тогда для второй ступени:
Vбуф.min2=1,57∙(1,2-1+2∙0,003/0,2159∙(0,2159/0,1461+1)/ (0,2159/0,1461))∙( 0,2159²-0,1461²)∙1160=6,4 м³. Принимается 7 м³.
