Технический проект сооружений разведочно-эксплуатационной скважины для водоснабжения
2.9 Расчет цементирования эксплуатационной колонны и выбор оборудования для цементирования
Необходимый объем цементного раствора:
Где - высота подъема цементного раствора в затрубном пространстве (глубина посадки направляющей колонны)
- высота столба жидкости внутри труб (5м)
- глубина скважины (глубина кровли водоносного горизонта)
К - коэффициент разработки скважины (К=1,2-1,4)
Количество сухого цемента:
= 3,05 т/м3 - удельный вес сухого цемента
= 1,0 т/м3 - удельный вес воды
m =В/Ц - водоцементное отношение количества воды к количеству сухого цемента по массе.
Общее количество сухого цемента
= 1,1 - 1,5 - коэффициент, учитывающий потери цемента при приготовлении цемента
Количество воды для приготовления :
Количество промывочной жидкости:
- коэффициент, учитывающий сжатие жидкости. Для воды = 1
= 1,03-1,05 - коэффициент, учитывающий возможное отклонение внутреннего диаметра обсадных труб.
Необходимая суммарная производительность насоса при продавливании цементного раствора:
U - скорость восходящего потока в затрубном пространстве
U = 15-20 дм/с
Максимальное давление насоса при закачивании цементного раствора в затрубное пространство:
- суммарные потери напора на преодоление гидравлических сопротивлений в обсадной колонне, затрубном пространстве и т. д.
По формуле Шацова Н. И.:
, при U=1,5-2,0 м/с
- давление насоса, необходимое для уравновешивания столба жидкости в обсадных трубах и затрубном пространстве.
- удельный вес цементного раствора
Выбираем цементировочный агрегат и режим его работы:
Агрегат ЦА-320М.
По расчету кгс/см2 можно принять IVскорость и в соответствии с производительностью (qц.а.) диаметр втулки d=127 мм. При этом получим кгс/см2 и qц.а.=14,5 л/с.
Необходимое количество цементировочных агрегатов:
Время цементирования:
- время на закачивание бурового раствора
- время на продавливание цементного раствора в затрубное пространство
=10 - 20 минут - резерв времени
- время начала схватывания цементного раствора для «холодных» скважин (до 40 Со) - 2 часа
23мин 11 сек 1ч 30 мин.
Однако рекомендуется проводить цементирование с переменной скоростью закачивания и продавливания цементного раствора. Закачивание цементного раствора рекомендуется начинать с малой скоростью и увеличивать к концу. Продавливание начинают наоборот - с больших скоростей, уменьшая их к концу. Для этого рекомендуется объем цементного раствора и объем промывочной жидкости условно разделить на 2 - 4 части и, изменяя скорость цементировочного агрегата или количество цементировочных агрегатов, или и то и другое вместе, определить время.
Так как Т40 применяется цемент для «холодной» скважины
- средняя годовая температура данной местности (+5 Со)
Н - глубина забоя, м
- геотермический градиент,