Технология бурения эксплуатационной скважины Верхнечонского нефтегазоконденсатного месторождения. Курсовая технология бурения.docx. И. О. Фамилия Технология бурения эксплуатационной скважины Верхнечонского нефтегазоконденсатного месторождения пояснительная записка
 Скачать 3.45 Mb.
|
6.3 Расчет цементирования эксплуатационной колонныИсходные данные. L = 1853 м. - глубина спуска эксплуатационной колонны; Dд = 215,9 мм - диаметр долота под эксплуатационную колонну; Dэкс = 146 мм - наружный диаметр эксплуатационной колонны; Dк = 244,5 мм - наружный диаметр кондуктора; δэкс = в интервале (1853 - 1753) м 146 * 7,7 мм; (1753 - 0) м 146 * 7 мм - толщина стенки; ρбр = 1,0 г/см3 - плотность бурового раствора; Рпл. = 17,5 МПа - пластовое давление; kкав = 1,3 - коэффициент кавернозности; hц.ст = 10 м - высота цементного стакана; Интервал (0 - 720) = 720 м - седиментационно - устойчивый тампонажный раствор ρцр = 1540 кг/м 3; m = 0,65; Интервал (720 - 1250) = 530 м - тампонажный раствор по базовой технологии ρцр = 1820 кг/м 3; m = 0,5; Интервал (1250 - 1700) = 450 м - тампонажный раствор по базовой технологии ρцр = 1820 кг/м 3; m = 0,5; Интервал (1700 - 1853) = 153 м - тампонажный раствор из цемента марки G на продуктивную часть ρцр = 1930 кг/м 3; m = 0,44; Глубина установки МСЦ - 1250 м. Расчет цементирования первой ступени. 1. Определяем объем буферной жидкости.Буферная жидкость - пресная вода с добавками ТПФН, объем Vбуф = 9 м 3, ρбуф = 1,0 г/см 3. 2. Определяем объемы, массу цементных растворов, объемы жидкости затворения по интервалам ствола скважин. Интервал (1853 - 1700) м. Цемент марки G.  =  = 4,85 м 3. = 6,57 тн. Qжз = Qцр * m = 6,57 * 0,44 = 2,89 м 3. Интервал (1700 - 1250) м. Тампонажный цемент по базовой технологии.  =  = 13,88 м 3. = 17,01 тн.Qжз = Qцр * m = 17,01 * 0,5 = 8,51 м 3. 3. Определяем объем продавочной жидкости с учетом коэффициента сжатия бурового раствора и запаса. kсж = 1,03 - 1,05 - коэффициент, учитывающий сжатие бурового раствора; Vзап = 1,5 м 3 - запас объема продавочной жидкости. Обсадная колонна составлена из труб с различной толщиной стенки. В интервале (1853 - 1753) м, 146 * 7,7 мм, l1 = 100 м; (1753 - 0) м, 146 - 7 мм, l2 = 1753 м;   = 27,44 м 3.Расчет цементирования второй ступени. 1. Определяем объем буферной жидкости. Буферная жидкость - пресная вода с добавками ТПФН, объем Vбуф = 9 м 3, ρбуф = 1,0 г/см 3. 2. Определяем объемы, массу цементных растворов, объемы жидкости затворения по интервалам ствола скважин. Интервал (1250-720) м. Тампонажный раствор по базовой технологии.  =  = 16,34 м 3. = 20,02 тн.Qжз = Qцр * m = 20,02 * 0,5 = 10,01 м 3. Интервал (720 - 0) м. Седиментационно - устойчивый тампонажный раствор.  ==  = 22,02 м 3. = 20,76 тн.Qжз = Qцр * m = 20,76 * 0,65 = 13,49 м 3. 3. Определяем объем продавочной жидкости с учетом коэффициента сжатия бурового раствора и запаса. kсж = 1,03 - 1,05 - коэффициент, учитывающий сжатие бурового раствора; Vзап = 1,5 м 3 - запас объема продавочной жидкости. Обсадная колонна составлена из труб с одинаковой толщиной стенки. В интервале (1250 - 0) м, 146 - 7 мм, l3 = 1250 м;   = 19,11 м 3.4. Определяем количество смесительных машин в зависимости от массы цемента, его насыпной массы и вместимости бункера. Определим число смесительных машин из условия затаривания цемента - Qб = 7,2 тн. Мцр.G = Qцр.G/Qб = 6,57/7,2 = 0,91 = 1 (для цемента марки G) (43) (5, стр 196) Мцр.б = Qцр.б/Qб = (17,01 + 20,02)/7,2 = 5,14 = 6 (для тампонажного раствора по базовой технологии) Мцр.су = Qцр.су/Qб = 20,76/7,2 = 2,88 = 3 (для седиментационно - устойчивого тампонажного раствора) Определим количество смесительных машин с вместимостью бункера 14,5 м3. Мцр = Qцр/ρцр*Vсм , где ρцр - насыпная плотность цемента, кг/м 3; Vсм - объем бункера смесительной машины, м 3. Мцр = 6570/1180 * 14,5 = 0,38 = 1 Мцр = 37030/1210 * 14,5 = 2,11 = 3 Мцр = 20760/920 * 14,5 = 1,56 = 2 Определяем количество цементировочных агрегатов ЦА. Емкость мерного бака ЦА = 6,4 м 3. - работающих, при закачке буферной жидкости - N = 1 - работающих, при закачке цементного раствора - N = 7 - работающих, при продавке цементного раствора - N = 8 5. Рассчитываем максимальное давление перед посадкой пробки на упорное кольцо. Рmax = Р1 + Р2 + Рстоп , МПа. где Р1 - давление, необходимое для преодоления сопротивления, обусловленного разностями плотностей жидкости в трубах и затрубном пространстве.   = 13,27 МПа.где ρср.цр = (hцр.G*ρцр.G + hцр.б*ρцр.б + hцр.су*ρцр.су)/Нц = (153 * 1,93 + 980 * 1,82 + 720 * 1,54)/1853 = 1,72 г/см 3. Р2 - давление, необходимое для преодоления гидравлических сопротивлений, определяется по эмпирическим формулам Шищенко - Баланова. Р2 = 0,001 * Н + 1,6 = 0,001 * 1853 +1,6 = 3,45 МПа. Рстоп = 1,5 - 2 МПа. Рmax = 13,27 + 3,45 + 2 = 18,72 МПа. 6. Определяем число ЦА участвующих в продавке цементного раствора, из условия получения скорости Vп подъема цементного раствора в кольцевом пространстве у башмака в момент начала продавки не менее 1,8 - 2 м/с для эксплуатационной колонны. Так как продавка начинается на высшей скорости (5) число агрегатов будет определяться по формуле:   = 4,48 (5 агрегатов).где Q - производительность ЦА - 320 с установленными в его насосе цилиндровыми втулками 115 мм Рmax = 5,8 МПа; Q = 16,1 л/с. 7. Определяем время цементирования. Тц = 1/60*(V 1/Qца + (Vцр + Vпр - V 1)/Qм) = 1/60 * (44,55/0,0805 + (57,09 + 46,55 - 44,55)/0,0524) = 28,02 мин. где V 1 = Vпр - V 11 = 46,55 - 2 = 44,55 м 3. V 11 - принимаем равным 1 - 2 м. Qца - суммарная производительность ЦА (16,1 * 5) = 80,54 л/с = 0,0805 м 3/с. Qм - суммарная производительность ЦА, при которой достигается наиболее полное вытеснение промывочной жидкости цементным раствором.   = 0,056 м 3.Результаты расчетов сводим в таблицу 4. Таблица 4. Результаты расчетов цементирования
|