КР Заканчивание скв. Курсовой проект по дисциплине Заканчивание скважин

• Название: Курсовой проект по дисциплине Заканчивание скважин
• Дата: 30.03.2022
• Размер: 88.98 Kb.
• Имя файла: КР Заканчивание скв.docx
• Тип: Курсовой проект; #427680
• страница: 6 из 7

2.7.1 Подготовка ствола скважины

Основное требование к подготовке ствола скважины перед креплением обсадными колоннами - обеспечить успешный спуск их до намеченных глубин и качественное цементирование.

К спуску обсадных колонн ствол скважины подготавливается в следующем порядке:

1) в процессе последнего рейса перед электрометрическими работами буровой раствор обрабатывается химическими реагентами с добавкой нефти в качестве смазки с целью уменьшения вероятности прихвата;

2) проводится комплекс геофизических работ. Одновременно замерив длину каротажного кабеля и бурильных труб в процессе последнего спуска уточняется глубина забоя.

3) если ствол скважины не имеет осложнения и находится в нормальном состоянии, то перед спуском обсадной колонны проводится его контрольное шаблонирование с применением жесткой КНБК: долото, расширитель, УБТ длиной 8-12 м, бурильные трубы. В местах посадок бурильного инструмента ствол скважины прорабатывается. Скорость проработки не должна превышать 20-25 м/ч при равномерной подаче инструмента.

4) после промывки ствола скважины в течение двух циклов бурильный инструмент поднимают для спуска обсадных колонн.

2.7.2 Подготовка обсадных труб к спуску

На трубной базе в процессе каждая труба подвергается тщательному осмотру наружной поверхности с целью выявления дефектов, трещин, испорченной резьбы и кривизны более 1,3 мм на 1 метр.

Резьбы на концах и муфтах промывают и калибруют резьбовыми и гладкими калибрами (кольцами, пробками). Величину натяга проверяют в соответствии с требованиями ГОСТ 632-80.

Обсадные трубы до спуска в скважину подвергают опрессовке водой.

Перед подачей на буровую, а также перед спуском в скважину все трубы шаблонируются жесткими двойными шаблонами. Для труб диаметром до 219 мм используют шаблон длиной 150 мм и диаметром на 3 мм меньше внутреннего диаметра обсадной колонны. Для обсадных труб диаметром 245 мм и более применяют шаблон длиной 300 мм и диаметром на 4 мм меньше внутреннего диаметра.

На буровой обсадные трубы укладываются на мостки по группам прочности и толщинам стенок в последовательности, предусмотренной режимом спуска колонны.

2.7.3 Подготовка бурового оборудования

Перед спуском обсадных колонн проверяют техническое состояние буровой установки, при этом особое внимание обращают на:

1) отсутствие промыва и посадок в грунте под опорами;

2) наличие свободного доступа к устью скважины;

3) надежность свободного доступа к устью скважины;

4) исправность тормоза лебедки, состояние тормозных колодок;

5) состояние подшипников и канавок в шкивах кронблока и талевого блока;

6) элеватора, клиновый захват, машинные и механические ключи должны соответствовать размеру обсадных труб и не иметь дефектов.

Для спуска обсадных колонн необходимо следующее оборудование и инструменты:

1) для спуска направления: элеваторы КМ 324-320, пневматические клинья ротора ПКР III-8 с комплектом клиньев для работы с трубами диаметром 324 мм, пневмораскрепитель свечей ПРС-2, ключи машинные подвесные для обсадных труб, вспомогательная лебедка;

2) для спуска кондуктора: аналогичное оборудование и инструмент, но для работы с обсадными трубами диаметром 245 мм;

3) для спуска эксплуатационной колонны: аналогичное оборудование и инструмент, но для работы с обсадными трубами диаметром 146 мм, плюс автоматический стационарный ключ АКБ-3М2.

2.8 Обоснование способа цементирования обсадных колонн

Для данной проектируемой скважины имеем возможность спуска обсадных колонн в один прием, а также отсутствуют зоны поглощений и резкоразличающихся температур, нет опасности газопроявлений и перетоков флюидов в период загустевания и схватывания тампонажного раствора, то целесообразно применять прямой одноступенчатый способ цементирования без разрыва во времени.

2.9 Расчет цементирования обсадных колонн и потребного количества цементирующих смесей

2.9.1 Определение объема тампонажного раствора

Объем тампонажного раствора определяется объемом кольцевого пространства в интервале цементирования.

Так как скважина цементируется тампонажными растворами различной плотности, то условно разделим их на «бездобавочный» и «облегченный».

Объем «бездобавочного» тампонажного раствора определяется:

, м³, (2.26.)

Объем «облегченного» тампонажного раствора определяется:

, м³, (2.27.)

где: L_б - высота подъема «бездобавочного» тампонажного раствора от башмака колонны, м;

к = 1,03 - коэффициент каверзности;

Д_д = 0,2159 м- диаметр долота;

d_н = 0,146 м- наружный диаметр обсадных труб;

Н = 3122 м - высота подъема тампонажного раствора от башмака колонны.

Потребное количество тампонажного материала для приготовления единицы объема «бездобавочного» раствора:

, кг/м³, (2.28.)

где: с_б = 1830 кг/м³ - плотность тампонажного раствора, кг/м³;

= 0,5 - водотвердое отношение.Потребное количество тампонажного материала для единицы объема «облегченного» раствора:

, кг/м³, (2.29.)

где: ai - массовая доля i-го компонента твердого вещества;

сi - плотность i-го компонента, кг/м³;

сж = 1000 кг/м³ - плотность жидкого затворения.

Общая масса тампонажного материала для приготовления тампонажных растворов:

М_тм = к_т · g_i · V_i.т.р., (2.30.)

где: к_т - 1,03-1,06 - коэффициент, учитывающий потери цемента при транспортировке и затворении.

V_б = 0,785([1,05 · 0,2159)² - 0,146]² · 400 + 0,125² · 10) = 11,5 м³;

V_о = 0,785 [(1,05 · 0,2159)² - 0,146]²(3180 - 400) = 68,2 м³;

g_б = 1830-1 + 0,5 = 1220 кг;

g_о = кг.М_ТМб = 1,03 · 1220 · 11,5 = 14450 кг;

М_ТМо = 1,03 · 727 · 68,2 = 51070 кг,

тогда, общая масса М_об = 65520 кг.

Необходимый объем продавочной жидкости определяется по формуле:

, м³, (2.31.)

где: Д = 1,02-1,04 - коэффициент сжимаемости продавочной жидкости;

V_м = 0,5 м³ - объем трубопроводов, связывающих цементировочный агрегат с цементировочной головкой.

V_пр.ж. = 1,03 · (0,785 · 0,125² · 3180 + 0,5) = 40,7 м³.

Необходимый объем буферной жидкости определяется по формуле:

, м³, (2.32.)

где: l_б = 200-300 м - высота столба буферной жидкости /1/.

м³.Аналогично проводим расчеты для цементирования направления и кондуктора.

Полученные результаты расчетов сведем в таблицу 2.30.

Таблица 2.10.

Потребное количество материалов и цементировочной техники

Название или шифр материала	ГОСТ, ОСТ, ТУ	Ед. изм.	Потребное кол-во на колонну
			Название колонны	Суммарное на скважину
			направление	кондуктор	эксплуатационная
цемент типа G	импортный	т	-	-	29,60	29,60
Тампонажный портландцемент ПЦТМ	ГОСТ 1581-85	т	6,21	28,95	37,85	73,01
Бентонитовый глинопорошок CACL2	ОСТ 39-202-86 ГОСТ450-77	т	- 0,0781	- 0,626	5,29 -	5,29 0,705
Техническая вода		м3	3,12	27,47	86	115,63
Сульфонол НП-А для буферной жидкости	ТУ 84-509-81	т	-	0,0515	0,098	0,15
FL-25	импортный	т	-	-	0,056	0,056
Буровые растворы		м3	2,98	33,58	67,42	103,94
ЦА-320 (9-Т) СМН-20 СКЦ БМ-700		шт шт шт ком	2 1 - 0	6 4 1 1	6 3 1 1	14 8 2 2

2.9.2 Обоснование числа смесительных машин и цементировочных агрегатов при закачивании и продавливании тампонажных растворов

Число смесительных машин определяется по формуле:

, шт., (2.33.)

где: М_ТМ - общая масса тампонажного материала;

М_ТМ = 65520 кг;

V - насыпная масса сухой тампонажной смеси;

V_бун = 14,5 м³ - емкость бункера смесительной машины СМН-20.

Для облегченного тампонажного раствора:

шт.

Принимаем число смесительных машин для приготовления «облегченного» тампонажного раствора = 2 шт.

Для «бездобавочного» тампонажного раствора:

шт.

Принимаем число смесительных машин СМН-20 для приготовления «бездобавочного» раствора = 1 шт.

Тогда общее число смесительных машин = 3 шт.

Число цементировочных агрегатов определяется по формуле:

, шт., (2.34.)

где: g_ц.а. - максимальная производительность цементировочных агрегатов, м³/с;

Q_ц.а. - суммарная производительность цементировочных агрегатов, м³/с:

Q_ц.а. = g_см · n_см, (2.35.)

где: g_см - производительность смесительной машины;

g_см = 0,020 м³/с.

Принимаем цементировочный агрегат ЦА-320М с диаметром втулок насоса 115 мм и максимальной производительностью g_ц.а. = 0,0107 м³/с.

При закачивании «бездобавочного» тампонажного раствора количество цементировочных агрегатов:

м³/с; шт.

При закачивании «облегченного» тампонажного раствора:

м³/с; шт.

Для предупреждения осложнений и обоснования режима закачивания и продавливания тампонажного раствора строятся зависимости:

Р_ц.г. = f(Q_i, V_ж.i.), (2.36.)

Р_кп = f(Q_i, V_ж.i.), (2.37.)

где: Р_ц.г. - давление на цементировочной головке, МПа;

Р_кп - давление в кольцевом пространстве в интервале продуктивного пласта, МПа;

Q_i - производительность цементировочных агрегатов, м³/с;

V_ж.i. - объем закачиваемой жидкости, м³.

Р_цг = Р_кпс - Р_гст + ДР_т + ДР_кг, МПа, (2.38.)

Р_кпз = Р_кпс + ДР_кп, МПа, (2.39.)

где: Р_кпс и Р_гст - гидродинамическое давление составных столбов жидкости в кольцевом пространстве и трубах;

ДР_т и ДР_кп - гидродинамическое давление, обусловленное движением жидкости в трубах и кольцевом пространстве.

Построение зависимостей проводится следующим образом: задается несколькими значениями объема закачиваемых тампонажных и продавочных жидкостей в скважину:

V₁ = 0,

V₂ = V_буф,

V₃ = V_буф + V_о,

V₄ = V_буф + V_о + V_б,

V₅ = V_буф + V_о + V_б + 1/2V_пр.ж.,

V₆ = V_буф + V_о + V_б + 2/3V_пр.ж.,

V₇ = V_буф + V_о + V_б + (V_пр.ж. - 1,5 м³),

V₈ = V_буф + V