курсовая работа. Курсовой проект по дисциплине Технология бурения нефтяных и газовых скважин

• Название: Курсовой проект по дисциплине Технология бурения нефтяных и газовых скважин
• Анкор: курсовая работа
• Дата: 28.04.2022
• Размер: 0.69 Mb.
• Имя файла: GOTOVAYa_ORIG_PO_STRUKTUKTURE_KRKursovaya_Urasinov.docx
• Тип: Курсовой проект; #502963
• страница: 14 из 20

Продолжение таблицы 53

1	2	3	4	5	6
	Облегченный тампонажный раствор	ПЦТ III-Об 4-50 ГОСТ 1581-96	2,60	0,845	1,05
		Вода техническая	1,00	0,675	1,1
		Сульфацелл С	-	0,003	-
		Пластификатор С-3	-	0,004	-
		КМЦ-500(600) (влажность20- 25%)	1,64	0,005
	Тампонажный раствор	ПЦТ I-G ГОСТ 1581-96	3,15	1,320	1,05
		Вода техническая	1,00	0,582	1,1
		Сульфацелл С	-	0,003	-

Таблица 54

Технологические операции при цементировании и режим работы цементировочных агрегатов (буровых насосов)

Наименование колонны	Режим работы цементировочных агрегатов
	Наименование технологической операции	объем закачанной жидкости, м3	тип (шифр) агрегата или бурового насоса	кол. ЦА, шт.	диаметр цилиндровых втулок, мм	скорость работы, ЦА	производитель- ность, л/с		давление на устье скважины, МПа			время работы агрегатов, мин
							агрегата	суммарная	начало	конец	допустимое		на заданном режиме	общее
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12		13	14
Направление 324 мм	Затворение	3,2	2СМН-20 ЦА-320М (УНЦ)	1	127	3	8,1	8,1	Гидравличес- кая программа цементирования направления не рассчитывается		13		5,5	5,5
	Закачка ПЦТ I-50	3,2		1		3	8,1	8,1			13		6,6	12,1
	Промывка соединительных проводов	3		1		2	5,1	-			23		10,0	17,1
	Закачка продавочной жидкости	3,2		1		3	8,1	8,1			13		6,6	23,7
Кондуктор 245 мм	*Приготовление первой порции тампонажного раствора	8	ЦА-320М (УНЦ)	1	127	5	23	23	1,3	1,5	4		5,8
	Закачка буферной жидкости	10		2		3	10,2	20,4	-	-	10		8,2	8,2
	Закачка ПЦТ III-Об 4-50	31,9		2		3	9,9	19,8	1,3	0	9,5		26,9	35,0
	Закачка ПЦТ I-50	9,1		1		5	23	23	0	0	4		6,6	41,6
	Закачка ПЦТ I-50	3		2		2	5,3	10,6	-	-	18		4,7
	Закачка продавочной жидкости	29,4		2		3	9,9	19,8	0	6,6	9,5		24,7	66,4

Продолжение таблицы 54

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
	Момент «стоп»	1,5		1		2	5,1	5,1	6,2	9,2	18,5	4,9	71,3
Эксплуатацион- ная колонна 146 мм в интервале 0-1390 м	*Приготовление первой порции тампонажного раствора	4,2	ЦА-320М (УНЦ)	1	127	3	9,9	9,9	1,8	2	9,5	7,1
	Закачка буферной жидкости	10		2		3	10,2	20,4	-	-	10	4,1	4,1
	Закачка ПЦТ III-Об 4-50	29,8		2		3	9,9	19,8	3,8	0	9,5	25,1	29,2
	Закачка ПЦТ I-50	16,1		2		3	9,9	19,8	0	0	9,5	13,6	42,7
	Закачка продавочной жидкости	3		1		3	10,2	10,2	-	-		6,4	49,1
		15,1		4		3	9,9	39,6	0	9,6	9,5	6,6	55,7
	Момент «стоп»	6,1		3		2	5,1	15,3	5,7	9,6	18,5	4,9	60,6
Примечание: - Приготовление первой порции тампонажного раствора производится одновременно с закачкой буферной жидкости;

Таблица 55

Схема обвязки и потребность в цементировочных агрегатов

Номер колонны в порядке спуска	Номер части колонны	Номер ступени цементирования	Интервал, м		Номер схемы обвязки цементировочной техники	Потребное количество ЦА
			от (верх)	до(низ)		основных								опрессовки
						тип	всего	в том числе для						колонны		цементного кольца, муфты		выкидных линий и ПВО
								затворения	перемешив ания	закачки	продавки	амбара	резерва
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14		15		16		17
1	1	1	0	30	1	ЦА-320М (УНЦ)	2	1	1	1	1	-	1		-		-		-
2	1	1	0	763	2	ЦА-320М (УНЦ)	7	2	2	2	4	-	1		1		1		1
3	1	1	0	1390	3	ЦА-320М (УНЦ)	8	2	2	3	3	-	1		1		1		1*
Примечание – работа ЦА-320М при смене глинистого раствора на воду перед опрессовкой эксплуатационной колонны, ч-3,0

Таблицы 56

Потребность в смесительных машинах, цементовозах, автоцистернах

Номер колонны в порядке спуска	Номер части колонны	Номер ступени цементировани я	Интервал, м		Потребное количество
			от (верх)	до (низ)
					смесительных машин		цементовозов		автоцистерн
					тип	кол., шт	тип	кол., шт	тип	кол., шт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	1	1	0	30	СМН-20 (ЦПСМ-20)	1	Цементовоз с грузоподъемностью 30- 40т	-	-	-
2	1	1	0	763	СМН-20 (ЦПСМ-20)	3		1	-	-
3	1	1	0	1390	СМН-20 (ЦПСМ-20)	4		1	-	-
Примечание – работа СМН-20 при цементировании направления (СниП IV -58-82,п.1-107), ч – 2,7

Таблица 57

Потребное для цементирования обсадных колонн количество цементировочной техники

Название или шифр	Потребное количество, шт.						Всего
	направление 324 мм		кондуктор 245 мм		эксплуатационная 146 мм		кол.		пробег
	кол., шт.	пробег, км	кол., шт.	пробег, км	кол., шт.	пробег, км
1	2	3	4	5	6	7		8		9
ЦА-320М (УНЦ)	2	368	7	1288	7	1288		16		2944
СМН-20 (ЦПСМ-20)	1	184	3	552	3	552		7		1288
УСО-20	-	-	-	-	1	184		1		184
Цементовоз	-	-	1	184	1	184		2		368
СКУПЦ-32	-	-	1	184	1	184		2		368

Таблица 58

Потребное количество материалов для крепления скважины

Наименование материалов	Ед. изм	Диаметр колонны, мм
		324	245	146
1	2	3	4	5
393,7 VU-K11TG-R227	шт.	1	-	-
295,3 ETS11GCK	шт.	-	1	-
215,9 HP62ALK	шт.	-	-	1
Башмак колонный типа БК	шт.	1	1	1
Продавочная пробка (ПП)	шт.	-	1	1
Обратный клапан (ЦКОД)	шт.	-	1	1
Центратор колонный (ЦЦ)	шт.	-	5	26
Турбулизатор ЦТ	шт.	-	-	5
Объем цементного раствора ПЦТ III-Об 4-50 ПЦТ I-50	м3	- 3,4	31,9 9,1	29,8 16,1
Цемент тампонажный ПЦТ III-Об 4-50 ПЦТ I-50	т	- 4,2	28,7 11,7	26,8 20,5
Вода для затворения цемента + вода для приготовления буферной жидкости	м3	2,39	25,2+7,8 6,4+7,8	23,6+4,1 11,3+4,1

Продолжение таблицы 58

1	2	3	4	5
Объем продавочной жидкости	м3	1,79	29,4	21,6
Хлористый кальций обезвоженный	т	0,34	-	-
КМЦ-500(600)		-	0,12	0,06
МБП-М-100	т	-	2,07	1,06
Сульфацелл-1	т	-	0,1013	0,1137
Суперпластификатор С-3	т	-	0,1217	0,1516
Количество смазки Р-402	кг	0,40	8,7	7,47

4.6.2. Расчёт одноступенчатого цементирования.

Условные обозначения:

D_н – наружный диаметр обсадной колонны, м;

L – длина колонны, м;

H_ц.р. – длина подъёма тампонажного цемента, м;

h – высота цементного стакана, м;

ρ_ц. – плотность тамнонажного цемента, г/см³;

ρ_в. – плотность воды, г/см³;

ρ_ц.р. – плотность тампонажного раствора, г/см³;

ρ_о – плотность облегчённого тампонажного раствора, г/см³;

ρ_б.р. – плотность бурового раствора, г/см³;

ρ_у – плотность тампонажного утяжелённого раствора, г/см³;

m – водоцементное отношение для тампонажного цемента;

D_скв. – диаметр скважины, м

d – внутренний диаметр обсадных труб, м;

D_дол. – диаметр долота, м;

P_{пл. max} – пластовое давление (наибольшее), МПа;

P_гр. – давление гидроразрыва (поглощения), МПа;

q_I, q_II, q_III – подача цементировочного агрегата на I, II, III скоростях, дм³/с.

Данные:

L=1390 м;

m=0,5;

D_дол=0,2159 м;

D_{внутр.д.кон.}=0,229 м (ГОСТ 632-80)

D_н.=0,146 мм;

D_кон.=0,245 мм;

D_скв.= D_дол.*1,3=0,246 м;

d_в.о.к.=0,132 м;

ρ_б.р.=1,82 г/см³;

Н_ц.р.=1390 м;

Н₁=763 м;

Н₂=627 м;

h_ц.ст.= 20 м;
1.Определяем требуемое количество тампонажного цементного раствора по формуле (23):



(23)

2. Рассчитываем массу тампонажного цемента по формуле (24):

(24)

1,05 – коэффициент, учитывающий потери цемента при погрузочно-разгрузочных работах.
3. Определяем объем воды для затворения тампонажного цемента по формуле (25):

(25)
4. Находим объем продавочного раствора по формуле (26):

(26)
5. Принимаем технологически неоходимую скорость восходящего потока тампонажного цементного раствора в затрубном пространстве 1,8 м/с и определяем подачу насосов ЦА для обеспечения данной скорости.

(27)

(28)

(29)

6. Определяем максимальное давление на цементировочной головке в конце цементирования по формуле (30):

(30)

где P_р – максимальная ожидаемая разность гидростатических давлений в трубах и затрубном пространстве в конце цементирования.

При ρ_ц.р.=ρ_б.р.



Р_тр – давление на преодоление гидравлических сопротивлений в трубах

(31)

Р_затр- давление на преодоление гидравлических сопротивлений в затрубном пространстве.



(32)



7. Допустимое давление на устьевое цементировочное оборудование:

12,96<20.

8. В соответствии с Qи P_кр выбираем тип ЦА, в данном случае Q=48,6 дм³/с; P_кр=12,96 МПа.

Принимаем ЦА-320М.
9. Определяем число ЦА из условия подачи, рассчитанной при P_кр. Диаметр втулки 100 мм и давление насоса 9Т P_III=15,90 МПа, и подачей q_III=5,8 дм³/с. Насос цементировочный двухпоршневой (9Т).

(33)

10. Рассчитываем необходимое число цементосмесительных машин в зависимости от массы цемента, его насыпной объемной массы и вместимости бункера по формуле (34):

(34)

где 14,5 м³ – объем бункера 2СМН-20.

11. Число работающих ЦА при закачке тампонажного цементного раствора рассчитывается по формуле (35):

(36)

12. Закачивание 0,98 объема продавочного раствора будет осуществляться 9 ЦА при подаче q_III=5,8 дм³/с. Оставшиеся 0,02 объема продавочного раствора будут закачиваться одним агрегатом при подачеq_II=3,0 дм³/с.

13. Определяем продолжительность цементирования обсадной колонны по формуле (37):

(37)



Для цементирования обсадной колонны необходимо принять тампонажный цементный раствор, характеризующийся началом загустевания:

(38)

По полученным данным для цементирования эксплуатационной колонны подходит тип цемента марки ПЦТ в соответствии с ГОСТ 1581-96, характеризующегося началом схватывания: выберем ПЦТ I – 50. Но в связи с геологическими условиями для перекрытия пластов коллекторов, их качественного и раздельного испытания будем использовать тампонажный цемент ПЦТ I-G ГОСТ 1581-96, с плотностью цементного раствора 1,82 г/cм 3 и ПЦТ III-Об4-50 ГОСТ 1581-96 плотностью 1,52 г/см3.