Бурение скважин на нефть и газ

курсовая работа

1.3 Расчет цементирования эксплуатационной колонны

Основная цель цементирования - получение прочного водогазонефтенепроницаемого, концентрично расположенного в затрубном пространстве кольца цементного камня, который по всей высоте обеспечивал бы разобщение и надежную изоляцию вскрытых скважиной продуктивных горизонтов и зон осложнений.

Способ цементирования выбирается в зависимости от температуры в ее стволе, опасности поглощения при заданной высоте подъема цементного раствора и возникновения затрубных проявлений в период ОЗЦ для каждой конкретной скважины.

Расчет цементирования сводится к определению:

- потребного количества сухого цемента, воды, промывочной жидкости;

- конечного давления при цементировании и выбора типа и потребного количества цементировачных агрегатов и цементно-смесительных машин;

- продолжительности цементирования.

Дано: Дд.эк = 146,1 мм., Дэк. = 114,3 мм., dвн.эк. = 98,3 мм., hц.эк. = 3000 м., Lэк. = 3000м., h0 = 20м., гпр.ж. = 1,0, m = В/ц = 0,5

Решение:

Определение потребляемого количества сухого цемента, воды, продавочной жидкости при цементировании обсадной колонны:

Определение потребного количества цементного раствора:

г ц.р. = (р/4)*[(kІ*DІ-dІ)*hц + h0*dІв ] = = 0,785*(( 1,22 *0,1462 - 0,1142 )*3000 + 20*0,0982 = = 0,785*(( 1,44*0,0213 - 0,013 )*3000 + 0,192 ) = = 0,785*((0,031 - 0,013 )*3000 + 0,192 ) = 0,785*54,192 = 42,541 м3

где k - коэффициент увеличения ствола скважины(k = 1.1-1.25)

Определение удельного веса цементного раствора:

г ц.р. = (гц*гв*(1+m))/(m*гц +гв) = 3,15*1,0*(1 + 0,5) / (0,5*3,15 + 1) = = 4,725 / 2,575 = 1,835 г/см3

где гц,гв - соответственно удельный вес сухого цемента и воды m - водоцементное отношение.

Определение потребного количества сухого цемента:

Qц = e*(1/1+m)* гц.р.* Vц.р. = (1,04 / (1+0,5))*1,83*42,541 = 54 Т.

где e - коэффициент, учитывающий потери сухого цемента при транспортировке и затворении (e = 1.03-1.05)

Определение потребного раствора количества воды для затворения цемента:

Vв = m*Qц = 0,5*54 = 27 м3

Определение объема продавочной жидкости:

Vпр. = ?*(р/4)*dІвн.ср. *(L-h0) = 1,04*0,785*0,0982 *(3000-20) = = 0,0096*2432,9 = 23,4 м3

где ? - коэффициент, учитывающий сжатие жидкости (? = 1.03-1.05)

Определение конечного давления при цементировании:

Определение давления в цементировочной головке в конце цементирования:

Pmax = Pгидр.+0.1*[(L-hц)* г г.р.+(hц-h0)* г ц.р.-(L-h0)*г пр.ж.]+(15-20) = = 76 + 0,1 ((0 + (3000 - 20)*1,835 - (3000 - 20)*1 ) + 17 = 341,83 атм.

где Pгидр. - гидравлическое сопротивление, атм.:

Pгидр. = 0.02*L + 16 = 0,02*3000 + 16 = 76 атм.

Определение производительности цементировочного агрегата в конце цементирования:

?q =(р/4)*(kІ*DІ-dІ)*Vвосх = 0,785*(1,12 *0,1462 - 0,1142)*2 = = 0,785*(1,21*0,0213 - 0,013 )*2 = 0,785*( 0,026 - 0,013 )*2 = 2 м3/с = 20 л/с

Определение необходимого количества цементировочных агрегатов по скорости:

n = ?q/qIV + 1 = (20 / 19,7) + 1 = 1,015 + 1 = 2,015 ? 3 шт.

где

?q - необходимый расход для обеспечения заданной скорости поднятия цементного раствора за эксплуатационную колонну, л/с;

qIV - производительность выбранного агрегата на высшей скорости, л/с.

Скорость

Число двойных ходов поршня насоса в 1 мин.

d = 100мм.

Подача,л/c

Давление,атм.

I

53.4

6.5

400

II

76.2

9.6

270

III

112.5

14.2

182

IV

156.0

19.7

131

Определение количества цементных машин:

i = Q/20 = 54/20 = 3шт.

Делись добром ;)