Обоснование способа цементирования, параметров и вида тампонажных материалов

Для качественного крепления обсадной колонны выбираем портландцемент ПЦТ-100, процесс цементирования производится в одну ступень.

Определяем водоцементное отношение для облегченного цементного раствора и для цементного раствора по формуле:

;

где rц = 3000 кг/м3 — плотность цемента;

— для облегченного цементного раствора:

— для цементного раствора:

Найдем необходимый объем: — облегченного цементного раствора:

Vо.ц.р.=.

Vо.ц.р.= м3;

— цементного раствора:

Vц.р.=.

Vц.р.= м3;

— продавочной жидкости:

=(-+0,5)Ч =(0.0134· 2819−0,5+0,5)Ч1,05=38,.

S=(0.1461−2· 0.0077)2=0.0134.

— буферной жидкости:

Объем буферной жидкости должен быть таким, чтобы высота столба его в межколонном пространстве составляла 200−500 м.

==4 м3.

Объем воды для приготовления:

Vв=,.

где кцкоэффициент запаса тампонажного материала.

— для цементного раствора:

кг;

Vв= м3;

— для облегченного цементного раствора:

кг;

Vв= м3;

Определим необходимое количество смесительных машин.

.

где — насыпная плотность цемента; - вместимость одного бункера смесительной машины.

Количество машин для цементного раствора:

Количество машин для облегчённого цемента:

Общее число смесительных машин и цементировочных агрегатов:

nсм=2+3=5 -количество цементно-смесительных машин.

nца=1•nсм+1рез+1вод+1цг=1•5+1+1+1=8- количество ЦА.

Рисунок 7. Схема обвязки агрегатов при цементировании.

Определим производительность одного смесителя.

где qж=7л/с производительность водяного насоса агрегата ЦА-320.

для цементного раствора.

для цементного раствора.

для облегчённого цементного раствора.

для облегчённого цементного раствора.

Определим необходимое количество цементировочных агрегатов (ЦА-320М) для закачки цементного раствора.

При цементировании эксплуатационной колонны закачку буферной жидкости осуществляет один агрегат на 4-ой скорости, готовящийся в последствии закачивать нормальный цементный раствор .

Закачку облегченного цементного раствора осуществляем тремя агрегатами на 3-й скорости.

Закачку цементного раствора ведет два агрегата на 4-ой скорости.

Продавочную жидкость начинаем закачивать одним агрегатом (пробочным) на 1-й скорости, затем его отключают и готовят для заканчивания продавки, а вместо него включают 3 имеющихся агрегата на 4-й скорости. Заканчивают продавку пробочным агрегатом на 1-й скорости для определения момента «стоп» .

Участие ЦА в процессе цементирования показано на рисунке 8.

Определим продолжительность закачки агрегатом ЦА-320М Определяется планируемое время цементирования:

сек,.

• 1скорость-Q=2,3л/с
• 2скорость-Q=4,3л/с
• 3скорость-Q=8,1л/с
• 4скорость-Q=14,5л/с

Для закачки используется агрегат ЦА-320М Ж125:

мин;

мин;

мин;

мин;

еt=tзак+(10ч15)=4.5+7.75+29.4+35.1+(10ч15)=80 мин. — время цем-ния.

Следует учесть, что при больших скоростях закачки тампонажного раствора при параллельной работе смесительных машин давление на цементировочной головке может превысить допустимое давление цементировочных агрегатов из-за чрезмерного роста гидравлических сопротивлений внутри обсадной колонны и кольцевом пространстве.

Расчет процесса закачки выполнен на ЭВМ и прилагается к курсовому проекту.

Рисунок 8. Участие цементировочных агрегатов в цементировании эксплуатационной колонны.