Курсовой Технология крепления. Геологическая часть

• Название: Геологическая часть
• Дата: 11.05.2023
• Размер: 0.69 Mb.
• Имя файла: Курсовой Технология крепления.docx
• Тип: Документы; #1121326
• страница: 10 из 11

3.5 Обоснование способа цементирования обсадных колонн

Целью расчета процесса цементирования является определение потребного количества тампонажного материала, жидкости затворения, продавочной и буферной жидкости, числа цементировочных агрегатов и цементосмесительных машин, технологических параметров процесса цементирования (объем и производительность цементировочных агрегатов при продавке). Зная эти данные, определяется планируемое время цементирования обсадной колонны, так же при необходимости подбираем реагенты и их количество [4].

Расчет технологических параметров процесса цементирования производим в четыре этапа:

• 
  определяется потребное количество материалов для приготовления тампонажного раствора и осуществления процесса цементирования;
  
• 
  обосновываются технологические параметры процесса закачивания тампонажного раствора;
  
• 
  обосновываются технологические параметры процесса закачивания, продавочной жидкости;
  

- определяем планируемое время цементирования.

3.6 Обоснование технологических параметров процесса цементирования обсадных колонн, а также потребного количества цементирующих смесей

Необходимый для цементирования объём тампонажного раствора определяется по объёму кольцевого пространства в интервале цементирования[4].

Объем бездобавочного тампонажного раствора _б, м³ определяем по формуле

_{б д} ² _н² _{б в}² _с (26)
где k – коэффициент кавернозности в интервале цементирования;

_б – высота подъема бездобавочного тампонажного раствора, м;

расстояние от башмака обсадной колонны до кольца «стоп», м.

Объем облегченного тампонажного раствора _о, м³ определяют по формуле
_{о д} ² _{н б} (27)
где - общая высота подъема тампонажного раствора в кольцевом

пространстве, м.

Произведем расчет объемов тампонажных растворов

Для направления

м³.

Для кондуктора

м³.

В необсаженном стволе скважины

м³.

В обсаженном стволе скважины

м³;

м³.

Для эксплуатационной колонны

м³.

В необсаженном стволе скважины

м³.

В обсаженном стволе скважины

м³;

м³.
потребное количество тампонажного материала для приготовления единицы объема бездобавочного тампонажного раствора g_в, кг/м³ определяют по формуле

g_{в б} , (28)
где _б – плотность бездобавочного тампонажного раствора, кг/м³;

– водотвердое отношение данного цемента.

Потребное количество материала для приготовления единицы объема облегченного тампонажного раствора g₀, кг/м³ определяем из решения системы уравнений
g_{0 0} ; (29)

g_{0 i} , (30)
где ₀ – плотность "облегченного" тампонажного раствора, кг/м³;

а_i – массовая доля i-го компонента твёрдого вещества;

_i – плотность i-го компонента твёрдого вещества, кг/м³;

_б, _ж – плотность соответственно без добавочного тампонажного

раствора и жидкости затворения, кг/м³.
, (31)
где _T - коэффициент, учитывающий потери цемента при

транспортировке и затворении.

Масса компонентов тампонажной смеси M_а, кг находится по формуле
Mа_i=a_i·Mi_тм , (32)
Количество жидкости затворения для приготовления тампонажных растворов , кг определяется по формуле
, (33)
где K_в - коэффициент, учитывающий потери воды при

затворении.

Определяем потребность в тампонажном материале.

Для направления

_бкон кг;

_жб кг.

Для кондуктора

_бкон кг;

_обконд кг;

_жб кг;

_жо кг.

Для эксплуатационной колонны

_бэксп кг;

_обэксп кг;

_жб кг;

_жо кг.

Необходимый объем продавочной жидкости _пр.ж , м³ определяется по формуле

_{пр.ж с м} (34)
где – коэффициент сжимаемости продавочной жидкости, принимаем равным

_м – объем трубопроводов, связывающих цементировочные агрегаты с цементировочной головкой, принимаем равным _м м³ .

Рассчитаем объем продавочной жидкости V_пр.ж, м³

Для направления

м³.

Для кондуктора

м³.

Для эксплуатационной колонны

м³.

Необходимый объем буферной жидкости V_буф, м³ определяется

,

Для направления

м³.

Принимаем объем буферной жидкости 3 м³.

Для кондуктора

м³.

Принимаем объем буферной жидкости 6 м³.

Для эксплуатационной колонны

м³.

Принимаем объем буферной жидкости 10 м³.

В интервале цементирования кондуктора и эксплуатационной колонны используем бездобавочный и облегченный тампонажные растворы. Объемы и потребное количество материалов будет таковым:

Для направления

V_б = 5,3 м³;

_пр.ж = 3,9 м³;

_б.ж = 3 м³;

М_б = 6806 кг;

М_жб = 3709 кг.

Для кондуктора

V_б = 7,07 м³;

V_обл = 28,05 м³;

_пр.ж = 36,44 м³;

_б.ж = 6 м³;

М_б = 9079 кг;

М_об = 19439 кг;

М_жб = 4948 кг;

М_жобл = 12713 кг.

Для эксплуатационной колонны

V_б = 9,96 м³;

V_обл = 44,04 м³;

_пр.ж = 55,46 м³;

_б.ж = 10 м³;

М_б = 12790 кг;

М_об = 30520 кг;

М_жб = 6970 кг;

М_жобл = 19960 кг.