Раздел 3. Выбор вида и свойств тампонажного раствора. Расчет параметров выбранной тампонажной смеси

Рассчитаем параметры гельцементной тампонажной смеси для получения ГЦТС объемом 1,99м³.

Н. В. Соловьев, «Методические рекомендации по составлению курсового проекта о дисциплине «Тампонажные смеси», М., 2013, стр. 72,таблица «Состав и область применении тампонажных растворов”.

Задаем, что

сухие жидкие

сроки схватывания:

начало 3 – 4ч

конец 4,5 – 5,51ч.

1.Глинистый раствор (на 1 м³).

Принимаем:

Водо-глинистое отношение находим по формуле:

Плотность глинистого раствора:

2.Потребное количество материалов для приготовления 1 м³ ГЦТС:

Принимаем:

Масса глинистого раствора для приготовления 1 м³ ГЦТС:

Масса глины для приготовления 1м³ ГЦТС:

Масса воды на приготовление 1 м³ ГЦТС:

Определяем водотвердое отношение для ГЦТС:

Сумма массовых долей сухих в составе ГЦТС:

Сумма массовых долей жидких в составе ГЦТС:

Распределяем среди сухих (глины и цемента):

Распределяем среди жидких (жидкого стекла и воды):

Определяем массу сухих в составе ГЦТС:

Плотность тампонажной смеси находим по формуле:

Рассчитываем потребное количество материалов для 1,99 м³ ГЦТС:

- сухих:

-жидкие:

№ п/п	параметры	Единицы измерения	Значения параметров
1			3,19
2			1,19
3		т	1,16
4		т	0,28
5		т	0,88
6			2,7
7			0,27
8			0,73
9			0,04
10			0,23
11			0,008
12			0,72
13			0,33
14		т	1,22
15			0,59
16		т	0,1
17		т	1,85
18		т	0,02

Раздел 4. Выбор оборудования для приготовления и доставки тампонажного раствора в интервал тампонирования Расчет пакера.

Величина потребного избыточного давления в скважине, необходимого для получения заданной величины контура растекания.

МПа,

где =20 Па – динамическое напряжение сдвига;

=0,008- раскрытие трещины, м;

R_р=1,5 – радиус растекания;

Р_пл = Па – пластовое давление.

Тогда:

где - удельный вес тампонажной смеси и продавочной жидкости,

Определяем гидростатическое давление составного столба жидкости:

Так как - следовательно нет необходимости применения пакера.

Техническая характеристика оборудования

Цементно-смесительная машина служит для приготовления тампонажных растворов на месте проведения цементировочных работ и транспортирования сухого цемента навалом (без тары). Цементно- смесительную машину обычно монтируют на шасси автомобиля или на прицепе. Рассмотрим ее устройство и характеристику на примере наиболее распространенной цементно-смесительной машины УС 6-30НУ. Она смонтирована на шасси автомашины Урал-4320. На шасси автомашины установлен металлический бункер объемом 14,5 м3. Для перевозки в него загружается не более 9 т сухого цемента. После прибытия на место бункер может быть догружен до полного объема (20 т) с помощью специального 22 шнекового подающего устройства. Смесительные установки УС 6-30НУ предназначены для транспортирования сухих порошкообразных материалов (цемента, тампонажных смесей, песка и других сыпучих материалов), приготовления тампонажных растворов и других песчано- жидкостных смесей при цементировании нефтяных и газовых скважин. Установки работают совместно с цементировочным агрегатом. От водоподающего блока агрегата подводится вода в необходимом объеме к смешивающему устройству установки. Одновременно обеспечивается регулируемая подача тампонажной смеси. Готовый раствор подается на агрегат цементировочный. Смесительная установка УС 6-30НУ оснащена щелевидными насадками с разными проходными сечениями для подбора необходимой плотности приготавливаемого тампонажного раствора. Загрузка цемента осуществляется винтовым конвейером и пневматическим способом через загрузочную трубу. Для предупреждения сводообразования тампонажного материала в бункере установлен пневмовибратор.

Цементировочный агрегат предназначен для подачи тампонажного раствора в скважину, нагнетания (продавки) его в затрубное пространство за цементируемой обсадной колонной, для измерения объема жидкости, расходуемой на приготовление тампонажного раствора, и подачи жидкости затворения в цементно-смесительную машину при приготовлении тампонажного раствора. В отечественной практике обычно применяют мобильные цементировочные агрегаты, смонтированыне на шасси автомобиля. Рассмотрим цементировочный агрегат ЦА-320М, смонтированный на шасси автомашины КрАЗ-65055-054. Цементировочный агрегат включает следующие узлы: коробку отбора мощности, водоподающий насос , вспомогательный двигатель ГАЗ-51А, двухпоршневой насос 9Т высокого давления с приводом от транспортного двигателя 23 автомашины, мерный бак, разделенный внутренней перегородкой на две полости объемом 3,2 м3 каждая, и манифольд, позволяющий составлять различные схемы подсоединения агрегата. В агрегате ЦА-320М установлен центробежный водоподающий насос. Объем жидкости затворения измеряют, попеременно забирая ее из каждой половины мерного бака известного объема. Объем находящейся в каждой половине мерного бака жидкости определяют по ее уровню. Основные параметры характеристики цементировочного агрегата — предельное давление нагнетания тампонажного раствора, а также подача и давление нагнетания — на каждом режиме работы устанавливаются в зависимости от частоты вращения выходного вала коробки скоростей транспортного двигателя и диаметра втулок насоса. Максимальное давление 32 МПа.