Для промежуточной колонны величины следующие:

L=4680 м;

Н₁= 0м;

H₂=200 м;

Н₃=4480 м;

Н₄=15 м;

d₁=1.12·D_д =490·1,12=0,5488м

d₂=0,353 м;

d₃=0,377;

d₄=0,506 м;

m – 0,5;

1500 кг/м³;

1250 кг/м³

Определим объем цементного раствора по формуле:

V_ц.р.=0,785·[(d₄²-d₃²)·Н₂+(d₁²-d₃²)·H₃+d₂²·H₄] (3.21)

V_ц.р.=0,785·[(0,506²-0,377²)·200+(0,5488²-0,377²)·4480+0,353²·15]= 574,7 м³

Принимаем ПЦГ _т.=3100 кг/м³

Определим количество цементного порошка для приготовления 1 м³ цементного раствора:

q_ц=_т·(_ц.р-_в)/ _т-_в (3.22)

q_ц=3100·(1500-1000)/3100-1000=775 кг/м³

Определим количество сухого цемента необходимого для приготовления нужного объёма цементного раствора:

G_ц=к₂·q_ц·V_ц.р. (3.23)

где к₂- коэффициент учитывающий потери при приготовлении к₂=1,051,15.

G_ц=1,05·775·574,7=467 662 кг

Определим количество воды для приготовления 1 м³ раствора:

V_в=q_ц·m/_в (3.24)

V_в=775·0,5/1000=0,3875 м³/м³

Определим общее количество воды:

V_в= к₃·V_в·V_ц.р. (3.25)

где к₃- коэффициент, учитывающий потери воды к₃=1.091.1

V_в=1,09·0,3875·574,7=242,74 м³

Определим объём продавочной жидкости:

V_п.р=0,785·к₄·d₂²·(L-H₄) (3.26)

где к₄– коэффициент, учитывающий сжимаемость продавочной жидкости к₄=1.031.05

V_п.р=0,785·1,03·0,353²·(4680-15)=470 м³

Для кондуктора величины следующие:

L=200 м;

Н₁= 0м;

H₂=20 м;

Н₃=180 м;

Н₄=15 м;

d₁=1.12·D_д =0,6·1,12=0,672м

d₂=0,506 м;

d₃=0,530;

d₄=0,6384 м;

m – 0,5;

1200 кг/м³;

1100 кг/м³

Определим объем цементного раствора по формуле:

V_ц.р.=0,785·[(d₄²-d₃²)·Н₂+(d₁²-d₃²)·H₃+d₂²·H₄] (3.21)

V_ц.р.=0,785·[(0,6384²-0,530²)·20+(0,672²-0,530²)·180+0,506²·15]= 30,144 м³

Принимаем ПЦГ _т.=3100 кг/м³

Определим количество цементного порошка для приготовления 1 м³ цементного раствора:

q_ц=_т·(_ц.р-_в)/ _т-_в (3.22)

q_ц=3100·(1200-1000)/3100-1000=295 кг/м³

Определим количество сухого цемента необходимого для приготовления нужного объёма цементного раствора:

G_ц=к₂·q_ц·V_ц.р. (3.23)

где к₂- коэффициент учитывающий потери при приготовлении к₂=1,051,15.

G_ц=1,05·295·30,144 = 9377 кг

Определим количество воды для приготовления 1 м³ раствора:

V_в=q_ц·m/_в (3.24)

V_в=295·0,5/1000=0,1475 м³/м³

Определим общее количество воды:

V_в= к₃·V_в·V_ц.р. (3.25)

где к₃- коэффициент, учитывающий потери воды к₃=1.091.1

V_в=1,09·0,1475·30,144=4,85м³

Определим объём продавочной жидкости:

V_п.р=0,785·к₄·d₂²·(L-H₄) (3.26)

где к₄– коэффициент, учитывающий сжимаемость продавочной жидкости к₄=1.031.05

V_п.р=0,785·1,03·0,506²·(200-15)=38,3 м³

3.6.2 Выбор и обоснование способа цементирования

Выбранная технология цементирования должна обеспечить: заполнение тампонажным раствором всего интервала ствола по всей длине его протяженности; полное вытеснение промывочной жидкости цементным раствором в рамках цементируемого интервала; защиту тампонажного раствора от попадания промывочной жидкости; получение прочного цементного камня, обладающего высокой стойкостью к механическим и химическим воздействиям, способного к выдерживанию высоких нагрузок, которые испытывают стенки ствола на глубине; хорошее сцепление затвердевшего цементного камня со стенками скважины и с поверхностью обсадной колонны.

Одноступенчатое цементирование применяется при креплении интервалов находящихся на относительно небольшой глубине. Двухступенчатое цементирование применяется, когда скважина имеет значительную глубину. Технологический процесс делится на поочередное заполнение отдельных интервалов посредством применения оборудования.

Осуществление цементирования скважин, независимо от выбранного метода проведения работ, преследует цель изгнания из затрубного пространства раствора, образованного бурением, что возможно путем помещения туда тампонажного раствора.

В случае нашей скважины целесообразно применить 3 вида цементирования: одноступенчатое, двухступенчатое и отдельно цементирование хвостовика, который несколько отличается от вышеперечисленных двух способов. Первый способ будет применен при цементировании кондуктора, т.к. глубина небольшая и для поднятия цемента с такой глубины до устья не вызовет каких-либо сложностей. Промежуточная колонна будет доходить до большой глубины (4680 м), что могло вызвать не дохождение цементного раствора до устья, и преждевременное его затворение, что повлияло бы на устойчивость конструкции скважины. В таких случаях принято использовать двухступенчатое цементирование. Но в нашем случае проектом предусмотрено применение одноступенчатого способа. Двухступенчатое цементирование имеет ряд недостатков перед одноступенчатым. Ниже перечислены эти недостатки:

1. Оголение башмака

2. Оставление значительного незацементированного участка в затрубном пространстве

3. Возможные неполадки с муфтой, которые могут привести к осложнениям в технологическом процессе

Во избежание таких последствий рекомендуется использовать одноступенчатое цементирование. Но этот вид также возможно был бы не применим при такой глубине. Проблема на мой взгляд заключалась в использовнии таких цементировочных агрегатов как Урал-4320, максимальная подача которых 240 л.с. Но использование техники компании Halliburton может в полне решить такую проблему (характеристики приведены ниже). Хвостовик же будем цементировать отдельным способом, который предназначается конкретно для таких случаев. Такие обсадные колонны следует цементировать с их глубинной подвеской и применением секционных продавочных пробок. Нижнюю секцию такой пробки подвешивают на калиброванных срезных штифтах в разъеденительном устройстве, а верхнюю устанавливают в цементировочной головке и прокачивают по бурильным трубам. Пoсле спуска секции обсадную трубу со специальными муфта­ми и левым переводником навинчивают под бурильный инструмент и про­дoлжают спуск колонны на этом инструменте с доливом колонны. В верх­ней части первой секции на расстоянии 6 — 8 м от специальной муфты и друг от друга устанавливают два центрирующих пружинных фoнаря. Таким образом и будет осуществляться процесс цементирования хвостовика (эксплуатационной колонны).

Цементирование будет проводиться цементировочным агрегатом Elite компании Halliburton.

 Это самый усовершенствованный цементировочный комплекс, который оборудован новейшей системой управления FLECS™.

 Цементировочные комплексы устанавливаются на прицеп или на грузовик повышенной проходимости (Global Harsh-Environment Trucks), в которых на установке с нагружаемым корпусом смонтированы два насоса HT-400™.  

Суммарная мощность комплекса 1 475 л.с. Это оборудование предназначено для надежного смешивания и закачки цементного раствора в тяжелых условиях.