лабораторная. Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе

• Название: Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе
• Анкор: лабораторная
• Дата: 02.11.2021
• Размер: 139.19 Kb.
• Имя файла: pr_2_1.docx
• Тип: Занятие; #261640

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Российский государственный геологоразведочный университет имени

Серго Орджоникидзе»

(МГРИ)

____________________________

Кафедра современных технологий бурения скважин

Практическое занятие №2

«Расчет параметров цементных тампонажных смесей»

Бригада №2

Вариант 3

Выполнил:

Мухаметдинов Ю.И

Студент группы: НД-18-1

Проверил: ст. преп. Соловьева Т.И.



Москва, 2021г.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №2. Расчет параметров цементных тампонажных смесей

Цементная тампонажная смесь состоит из дисперсной среды (вода) и дисперсной фазы (частицы цемента).



Основные параметры, используемые для расчета свойств и состава цементных тампонажных смесей:

1. 
   A- водоцементное отношение (1)
   
2. 
   _. – плотность цементного раствора
   
3. 
   - масса воды
   
4. 
   - масса цемента
   

Используются два основных исходных уравнения:
Уравнение баланса масс:

(2)

где – масса конечного вещества;

– масса исходного вещества;

– масса добавок.
Уравнение баланса объемов:

(3)

где – объем конечного вещества;

– объем исходного вещества;

– объем добавок.
Уравнение баланса объемов:
, (4)

выразив объем через массу и плотность получим:
,
если , то
Тогда получим: , или
,
после преобразований получаем формулу для определения массы цемента, необходимой для приготовления цементного раствора массой и плотностью :
(5)
т/м³ ; г/см³.
Решениепрямойзадачи: при заданном значении необходимо найти
Из формулы (5): (6)

Запишем уравнение баланса масс для цементного раствора:



Подставим в уравнение (6) получим:

Таким образом, при известном значении А можем рассчитать плотность цементного раствора по формуле:

(7)
Решение обратной задачи: при заданном необходимо найти .
Используя формулу (7): при заданном значении плотности цементного раствора можно определить водоцементное отношение А.

(8)

Используя эти исходные формулы (7,8) ниже приведем методику расчета параметров цементного раствора и материалов для его приготовления.
Последовательность расчета параметров цементной тампонажной смеси.

7. 
   Первоначально необходимо определить объем тампонажной смеси для конкретных условий залегания интервала тампонирования:
   

Рис.1. Схема к расчету объема тампонажной смеси
R_ср – значение радиуса в интервале осложнения по данным кавернометрии;

h_о – мощность интервала осложнения;

h_з – мощность запаса (7-10 м);

М – мощность интервала тампонирования (М = h_o +2h_з);

R_к – радиус контура растекания (R_k=0,5-2,5м).

Тогда объем тампонажной смеси:


фильтрующейся жидкости, Па.с.
2. Определяем плотность тампонажной смесипри условии, если задано значение водоцементного отношения :



3. Определяем , если задано плотность цементного раствора :

7. 
   Определим массу цемента для приготовления цементного раствора, массой равной 1 т:
   

5.Определим массу цемента для приготовления заданного объема цементного раствора:





6.Определим объем воды для приготовления цементного раствора, массой равной 1 т:



7. Определим объем воды для приготовления заданного объема цементного раствора:

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №2. Расчет параметров цементных тампонажных смесей

Задача 2.1.Рассчитать по формуле (8) для следующих условий:


при следующих значениях :1,4;1,5;1,6;1,7;1,8;1,9;2,0. по формуле:



Результаты расчетов записать в таблицу, используя данные которой необходимо построить график зависимости (рис.2).

,т/м3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9	2,0
	1,43	1,07	0,83	0,67	0,54	0,45	0,40

Задача 2.2. Рассчитать плотность цементного раствора при тех же условиях и при следующих значениях : 0,25;0,29;0,3;0,37;0,41;0,45;0,49 формуле:

	0,25	0,29	0,3	0,37	0,41	0,45	0,49
,т/м3	2,21	2,13	2,11	2	1,94	1,9	1,85

Задача 2.3.Рассчитать количество материалов для получения цементной тампонажной смеси, при заданном значении водоцементного отношения А и объема цементного раствора (v_ц.р.).
При следующих значениях:

Vц.р., м3	4	8	15	30	60
А	0,3	0,35	0,4	0,45	0,5

Расчеты выполнить по формулам:

1) =

2) =

3) = 2,11 ∙ 15 = 31,6 т

4) =

5) =

6) =

7) =
Результаты расчетов записать в таблицу по следующей форме:
Таблица 1. Результаты расчетов количества материалов

,м3	4	8	15	30	60	70	90
	0,3	0,35	0,4	0,45	0,5	0,49	0,53
,т/м3	2,04	1,997	2,11	1,9	1,88	1,87	1,82
, т	0,74	0,72	0,92	1	0,67	0,47	0,45
, т	3,05	11,38	20,9	39,2	76,04	0,65	0,6
, т	4,08	9,99	31,6	57	112,8	130,9	163,8
, м3	0,35	0,27	0,26	0,31	0,32	0,36	0,36
, м3	1,04	18,73	8,28	17,47	35,8	0,65	0,6

Контрольные вопросы к расчетной работе №1:

1. Что означает параметр водоцементное отношение – А?

Ответ: Оно означает отношение массы воды к массе цемента в тампонажной смеси

2. Как влияет величина водоцементного отношения на плотность цементного раствора?

Ответ:С увеличением водоцементного отношения плотность цементного раствора понижается

3. От каких технологически регулируемых параметров зависит масса цемента для приготовления раствора?

Ответ: От водоцементного отношения(А) и массы цементного раствора(m_цр)