3. Расчетная часть

3.1 Расчет цементирования пеноцементным раствором

Рассчитать процесс цементирования пеноцементным раствором. При этом способе в призабойную зону пласта закачивается пеноцементный раствор, заполняющий водопроводящие каналы и образующий после твердения пеноцементный камень небольшой проницаемости. Технологически процесс цементирования осуществляют цементированием под давлением с последующим вымыванием излишков –пеноцементного раствора из зоны фильтра или с последующим разбуривание пеноцемента в колонне и зоне фильтра.

Произвести расчет цементирования скважины пеноцементным раствором при следующих данных: глубина скважины L=2400 м, глубина отверстий фильтра Н₁ – Н₂ = 2360-2380 м, диаметр эксплуатационной колонны D=168 мм, наружный диаметр верхней секции заливочных труб d_1н=114мм, наружный диаметр нижней секции заливочных труб d_2н=89мм, длина первой секции L₁=1250м. Приемистость скважины проверена при закачке воды. Закачка проводится цементировочным агрегатом ЦА-320М на III скорости (q=7,0 дм³/с). давление на устье при этом составляет Р_у=8,5 МПа.

Решение.

1. Определяем количество цемента G в тоннах, необходимое для цементирования с учетом давления на устье из таблицы. Для значения Р_у=7,5 МПа принимаем G=3 т.

2. Количество тампонажного материала с учетом потерь:

G₁ = 1,01*G т G₁ = 1,01*3 = 3,03 т

3.Количество жидкости, необходимой для затворения тампонажного материала:

V_ж = K*G*m / ρ_ж м³

где К – коэффициент, учитывающий потери жидкости при затворении (К=1,05-1,1); m – водоцементное отношение (m=0,5); ρ_ж = 1,0 т/м³.

V_ж = 1,1*3*0,5 / 1 = 1,65 м³

4.Объем цементного раствора, приготовленного из G т тампонажного цемента:

V_тр = G*(ρ_ж+m) /ρ_тр м³

где ρ_тр=1,84 т/м³ – плотность тампонажного раствора

V_тр = 3*(1+0,5) /1,84 = 2,45 м³

4. Техника безопасности

4.1 Техника безопасности при проведении изоляционных работ

Цементирование вследствие высоких давлений представляет определенную опасность для персонала, осуществляющего процесс. При работе агрегатов возникает шум, превышающий нормы, а это значительно осложняет руководство процессом и может привести к нежелательным последствиям.

Механизмы, устройства и измерительные приборы размещенные на агрегатах и требующие постоянного наблюдения и ухода должны иметь удобный и безопасный доступ. Все движущиеся части механизмов агрегата обеспечиваются металлическими ограждениями.

Площади агрегатов, с которых обслуживается оборудование, ограждаются на высоту не менее 1 м. Для подъема на платформу агрегата предусматривается лестница с перилами или подножка.

Конструкция клапанных и цилиндровых крышек насоса должна обеспечивать удобство и безопасность смены клапанов, цилиндровых втулок и поршней насоса. Клапанные коробки гидравлической части насоса должны ограждаться кожухом.

Устьевая арматура применяемая при цементировании имеет четыре отвода и запорные устройства, обеспечивающие возможность опрессовки нагнетательных трубопроводов и промывки их после закачки цементного раствора. Она изготавливается из высокопрочных сталей. В арматуру верхней части устанавливают показывающий манометр.

Запорная арматура на трубопроводах обвязки должна быть легко управляемой усилием одного человека. Вблизи гидравлической части насоса на нагнетательном трубопроводе размещают предохранительный клапан с отводной трубой для сброса жидкости. Отвод от предохранительного устройства закрывается кожухом и отводится под агрегат.

Агрегаты для цементирования устанавливают на расстоянии не менее 10 м от устья скважины так, чтобы расстояние между ними было не менее 1 м, а кабины не были обращены к устью скважины. Во время монтажа напорных трубопроводов и обвязки устья скважины на устьевой арматуре или нагнетательных линиях устанавливают обратные клапана, а на насосах предохранительные устройства и манометры.

Использование импульсных трубок позволяет располагать манометры на расстоянии безопасном для наблюдения за их показаниями.

До начала закачки проверяется исправность насосных агрегатов и другого оборудования, правильность и надежность их обвязки и соединения с устьевой арматурой скважины.