Курсовая работа буровые и тампонажные растворы. Курсовая работа технология промывки скважин. Буровые растворы для качественного вскрытия горизонтов
 Скачать 0.75 Mb.
|
движенияжидкости.  При турбулентном режиме обтекания частицы, что обычно наблюдается в буровой практике, скорость погружения частицы в буровом растворе  где k —коэффициент, зависящийвосновномотформычастицы
Принимая k = 0,159, определяем скорость погружения частицы  Подставляя данные в формулу (2), определяем скорость восходящего потока бурового раствора (коэффициент я принимаем равным 1,13)  Тогда расход бурового раствора составит    2.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРА ЧАСТИЦ ВЫБУРЕННОЙ ПОРОДЫ И ВРЕМЕНИ ПОДЪЕМА ИХ НА ПОВЕРХНОСТЬ Определить время выноса частиц с забоя на поверхность, если бурение происходит на глубине Н = 2200 м, подача насосов Q = 41,35 дм 3/с, диаметр скважины Dскв= 269,8мм, наружный диаметр бурильных труб D = 114 мм, плотность бурового раствора ρб.р =1,15 г/см3, плотность породы ρп = 2,4 г/см3, наибольшийдиаметрвыносимыхчастиц𝑑ч = 12 мм . Решение. Определим поперечное сечение кольцевого пространства между бурильными трубами и стенками скважины   Скорость восходящего потока бурового раствора определяется по формуле   Скорость подъема частиц породы в кольцевом пространстве  (7)Значения букв, входящих в формулу, приведены в предыдущей задаче. Принимая k = 0,159 , рассчитываем по формуле (4) скорость погружения частицы  Принимая а = 1,13, находим скорость подъема частиц  Продолжительность движения частиц от забоя до устья скважины определяем по формуле    Следовательно, чтобы при данных условиях после прекращения бурения все частицы породы размером менее 13 мм были вынесены на дневную поверхность, необходимо вести промывку более 4 ч. Определить наибольший размер выносимых частиц выбуренной породы и время подъема их на поверхность, если бурение происходит на глубине H = 2200 м, подача насосов Q=41,35 дм 3 /с, диаметрскважины𝐷скв— 269,8 мм, наружныйдиаметрбурильных труб D = 114 мм, плотность породы ρп=2,5 г/см 3 , плотностьбуровогораствораρб.р=1,15 г/см 3 , статическоенапряжениесдвигараствора𝜃=0,030 H / см 3. Решение. Определим средцюю скорость восходящего потока бурового раствора в кольцевом пространстве   Диаметр частицы породы , удерживающейся во взвешенном состоянии, определяем по формуле  где m—опытныйкоэффициент, зависящийотформычастиц; длячастицпородыдиаметром 2— 40 ммвеличинаmколеблетсявпределах 2,5—1,6. Принимая m — 2, определяем  Для турбулентного режима обтекания частиц характерно соотношение   где dmax—максимальныйразмервыносимойчастицывыбуреннойпороды Тогда   Следовательно, все частицы диаметром 18,2 мм и меньше будут выноситься на поверхность. Определим скорость погружения частиц породы   Найдем скорость подъема частиц породы   Значения параметров, входящих в формулы, приведены в задаче 1. Время подъема частиц на поверхность   2.3 Определения количества глинистого раствора, воды и сухой глины для проводки скважины Определить количество химически необрабатываемого бурового раствора (ρб.р=1,15 г/см 3), приготовляемогонапреснойводе ( ρв = 1 г/см 3), количествоглинопорошка (ρгл =2,2г/см 3) влажностью n =10 % иколичествоводыдлязатворениябуровогорастворасцельюбуренияскважинынаоднойизплощадейобъединенияУкрнефтьприследующихданных (табл. 56). Таблица
Продуктивные горизонты вскрываются после спуска промежуточной колонны, внутренний диаметр которой 201 мм. Решение. Общий объем бурового раствора (с учетом запаса), требуемый для проводки скважины, определяется но формуле   где Vпе - объем приемных емкостей буровых насосов (10— 40 м 3); Vж - объемжелобнонойсистемы (4-7 м 3); Vбур - объембуровогораствора, необходимыйдлямеханическогобуренияскважины; а–числовой коэффициент, учитывающий запас бурового раствора (а - 1,5); Vскв - объем скважины. где n1, n2, n3, …, nn - нормы расхода бурового раствора на 1 м проходки (м3) с учетом скорости бурения (средней для скважины), диаметра скважины и качества раствора (нормальный или химически обработанный); L1 , L2 , L3 , …, Ln -интервалы бурения долотами одного диаметра, м. Согласно СУСН , n1 = 0,72; n2 = 0,32; n3 = 0,13. Подставляя указанные значения, получаем   где D1 , D2 , D3 , … , Dn-диаметры скважины (или внутренний диаметр предыдущей обсадной колонны)  Принимая Vпе = 35 м 3; Vж = 5 м 3; а = 1,5, находим  Количества глины, необходимое для приготовления 1 м 3 бурового раствора заданной плотности, определяют по формуле  Подставляя данные из условия задачи, получаем  Количество глинопорошка для бурения всей скважины   Количество воды, необходимое для приготовления 1 м 3 бурового раствора заданной плотности, определяют по формуле   Подставляя данные из условия задачи, получаем   Тогда общее количество воды, необходимое для приготовления 1064,1 м 3 раствора, составит   Примечание. Нормы требуемого количества глины и воды для приготовления 1 м 3 бурового раствора можно также определять по СУСН 2.4 Расчет одноступенчатого цементирования Провести расчет одноступенчатого цементирования эксплуатационной колонны диаметром 127 мм, спущенной на глубину 2400 м, если диаметр долота для бурения под колонну 149,2 мм, высота подъема тампонажного цементного раствора за колонной 1100 м, глубина спуска предыдущей (промежуточной) колонны диаметром 219 мм — 1800 м, плотностьбуровогораствора 1,15 г/см3, коэффициент уширения ствола скважины 1,25; высота цементного стакана 20 м, толщина фильтрационной корки 3 мм, угол наклона ствола скважины 2°. Изменения внутреннего диаметра промежуточной и эксплуатационной колонн представлены следующим образом (снизу-вверх):
Пластовое давление на глубине 3200 м составляет 35 МПа. Решение. Для цементирования используем тампонажный портландцемент для «горячих» скважин плотностью 3,15 г/см3, для которого насыпная объемная масса составляет 1,21 г/см3 и водоцементное отношение 0,5. Определяем плотность тампонажного цементного раствора   Поскольку эксплуатационную колонну цементируют в интервале залегания продуктивных горизонтов, принимается буферная жидкость с низким показателем фильтрации, обработанная 1,5 % КМЦ, харакризующаяся плотностью рбуф = 1,02 г/см 3. 2. Вычисляем минимальный объем буферной жидкости для обеспечения качества цементирования по формуле   3. Рассчитываем критический объем буферной жидкости для предотвращения проявлений в процессе цементирования по формуле   4. Объем буферной жидкости принимается из условия   Принимаем  Состав буферной жидкости: воды —10,5 м3,КМЦ-500-0,15 т. Примечания: 1. Если Vбуф.min > 20 м3, то этот объем следует определять только для интервала, в котором необходимо обеспечить высокое качество цементирования. 2. Если Vбуф.кр < Vбуф.min , то следует применять буферную жидкость повышенной плотности. 3. При цементировании колонн в обсаженном стволе (𝑘𝑦 = 1, ∆ = 0) объембуфернойжидкостипринимаютизрасчетазаполнениянеменее 150 мзатрубногопространства. 5. Определяем высоту столба буферной жидкости в затрубном пространстве. Так как Hп.р = 1100 м, а глубина спуска предыдущей колонны 2200 м, то буферная жидкость будет размещена в затрубном пространстве между промежуточной и эксплуатационной колоннами Поэтому   где Dср.п.к —средневзвешенныйвнутреннийдиаметрпромежуточнойколонны    6. Находим высоту столба бурового раствора в затрубном пространстве   где 100 —высотастолба |