Методические указания к решению задачи №2:

Соответствующий учебный материал дан в ( 2 стр.119..121)задача 28, стр. 154..155, задача 44

1. Определяем необходимый объем бурового раствора для механического бурения:

V_бур = n·Н , м³

• где n- норма расхода бурового раствора на 1 м проходки, м³/м

• Н – интервал бурения под эксплуатационную колонну, м (для упрощения расчёта необходимого принять глубину спуска эксплуатационной колонны).

2.Определяем плотность исходного бурового раствора, применяющего для бурения под предыдущую колонну.

В зависимости от глубины скважины плотность бурового раствора определяется:

-для скважины глубиной до 1200м

-для скважины глубиной свыше 1200м

• где P_пл – пластовое давление, Мпа

• g - ускорение свободного падения

3.Определяем необходимую плотность ρ_бр для вскрытия продуктивного пласта .

4.Определяем количество глины для приготовления 1м бурового раствора

q_гл = , т/м³

где ρ_в – плотность воды, кг/м³

5.Определяем объём бентонитового глинопорошка в 1м³ раствора:

6.Определяем количество утяжелителя, необходимое для утяжеления 1м³ бурового раствора от ρ^'_бр до ρ_бр :

7.Определяем объём утяжелителя в 1м³ утяжелённого раствора:

8.Рассчитываем объём скважины:

• где D_к - внутренний диаметр промежуточной колонны, D_к = 245 мм, б = 9 мм.

• D_д - диаметр долота для бурения под эксплуатационную колонну, D_д = 215,9 мм

• Н- глубина скважины, равная глубине спуска эксплуатационной колонны, м

• Н_к - глубина спуска предыдущей колонны, м

9.Определяем общий объём бурового раствора ( с учётом запаса ), требуемого для проводки скважины:

• где V_пе - объём приемных емкостей буровых насосов ( 10 – 40 м³ );

• V_ж – объём желобной системы ( 4 – 7 м³);

• а – числовой коэффициент, учитывающий запас бурового раствора, (а = 1.5 )

10.Определяем количество глинопорошка для бурения всей скважины:

11.Определяем количество утяжелителя для обработки бурового раствора исходной плотности ρ^'_бр

12.Определяем объём воды в 1м³ утяжелённого раствора:

13.Определяем общее количество воды для приготовления бурового раствора:

Методические указания к решению задачи №3:

Соответствующий учебный материал дан в ( 1 стр.361..365) и задача 88(2).

1. Определяем плотность тампонажного цементного раствора:

2.Определяем объём цементного раствора, подлежащего закачке в скважину :

где d_эк^вн - внутренний диаметр эксплуатационной колонны в м, б_эк = 8 мм;

3.Определяем количество сухого цемента для приготовления цементного раствора:

4.Определяем количество сухого цемента, которое необходимо заготовить с учётом потерь при затворении цементного раствора:

, т

5.Определяем необходимое количество воды для приготовления цементного раствора 50%-ной консистенции:

6.Определяем необходимое количество продавочного раствора:

7.Определяем объём буферной жидкости для обеспечения качества цементирования:

8.Определяем подачу насосов ЦА для обеспечения скорости восходящего потока цементного раствора равной W = 2 м/с:

м³

где V_ст – объём цементного стакана , м³

Н_цр = Н - высота подъёма цементного раствора, м.

9.Определяем максимальное деление на цементировочной головке в конце цементирования:

где P₁ – давление, необходимое для преодоления сопротивления обусловленного разностью плотностей жидкости в трубах и затрубном пространстве, МПа

где P_пл – пластовое давление, МПа

g - ускорение свободного падения

Р₂- давление, необходимое для преодоления гидравлических сопротивлений, МПа

Величину Р₂ обычно находят по эмпирическим формулам. Наиболее распространённой является формула Шищенко – Бакланова

Для скважины глубиной более 1500м

1.6 , МПа

10.В соответствии с Q и Pмах выбираем тип ЦА.

11.Определяем число ЦА из условий их подачи q, рассчитанной при P_мах.

По таблицам 4,6 находим диаметр втулки насоса, при которой обеспечивается максимальное давление несколько большее или равное расчётному Р_мах

12.Рассчитываем необходимое число цементносместительных машин в зависимости от массы цемента, его насыпной объёмной массы и вместимости бункера

, машин

где V_бун – объём бункера

Y_н- насыпная объёмная масса цемента для нормальных цементов при водоцементном отношении равном 0,5 принимается 1,21 г/см³

13.Определяем количество n₁ работающих ЦА при закачке буферной жидкости исходя из объёма буферной жидкости и объёма мерного бака цементировочного агрегата:

агрегата

где q_мб –объем мерного бака цементировочного агрегата

14.Определяем число работающих ЦА-n₂ при закачке тампонажного цементного раствора:

= 2 ∙ 5,15 = 10,3 = 11 агрегатов

15.Закачивание 0,98 объёма продавочного раствора будет осуществляться 5 ЦА при подаче ЦА на III скорости – q_III =14,1 л/с.

Оставшиеся 0.02 объёма продавочного раствора будут закачиваться одним агрегатом при подаче q_III.

16.Определяем время цементирование обсадной колонны:

17. Выбираем тип цемента в зависимости от забойной температуры и продолжительности цементирования из условия:

, мин.

где t_з – начало загустевания

Т_заб = G ∙ Н , ᵒС

где G - геотермический градиент

Тип и характеристика цементов даны в таблицах( 2, стр.246..251)

Краткая техническая характеристика цементировочного оборудования

Цементировочный агрегат ЦА - 320М

Максимальное давление при подаче 2,9 дм³/с, МПа 32

Максимальная подача при давлении 4,0 МПа, дм³/с 23

Тип цементировочного насоса 9Т

Тип водоподающего насоса 1В

Вместимость, м³

• мерного бака 6,4

• цементного бачка 0,25

Диаметр трубопроводов, мм

• приемных 100

• нагнетательных 50

Общая длина разборного трубопровода, м 22

Общая масса агрегата, т 17,5

Таблица 4- Насос 9Т

Режим работы	Включенная передача	Давление, МПа			Подача, дм^3/с
		Диаметр втулки, мм
		100	115	127	100	115	127
На максимальную подачу	II III IV V	30.5* 15.90 10.26 6.90	22.5* 11.7 7.6 5.0	18.2* 9.5 6.1 4.0	3.0 5.8 9.0 13.5	4.1 7.9 12.2 18.3	5.1 9.8 15.1 23.0
На максимальное давление	II III IV V	32.0* 18.0 11.7 7.8	23.0* 13.4 8.7 5.8	18.5* 10.7 7.0 4.7	2.9 5.2 7.9 11.9	4.0 7.0 10.7 17.1	4.9 8.7 13.3 20.0
*допустимая кратковременная работа

Таблица 5 – Водоподающий насос 1В

Параметры	Частота вращения двигателя, рад/с (об/мин)
	На I передаче		На II передаче
	157 (1500)	178(1700)	157 (1500)	178(1700)
Частота вращения вала, рад/с (об/мин)	6,33 (60,5)	6,33 (60,5)	13,08 (125)	14,65 (140)
Подача, дм^3/с	5,6	6,4	11,6	13,0
Давление,МПа	1,5	1,5	1,5	1,5
Необходимая мощность, кВт	10,3	11,7	21,3	24,27