Проект разбуривания участка в районе деятельности БП "ТЮМЕНБУРГАЗ" (стр. 7 из 16)
Ру – давление на устье.
Так как Ропр < 10 МПа, то принимаем Ропр = 10 МПа, где 10 МПа – минимальное опрессовочное давление для колонны диаметром 146 мм.
2) При окончании эксплуатации.
Определение наружных давлений.
1) В период ввода скважины в эксплуатацию
для Z < Hскв,
где к – коэффициент разгрузки цементного камня, к = 0,25.
для Z = Нскв
2) При окончании эксплуатации
2.5.2 Расчет и построение эпюр избыточных давлений
Наружные избыточные давления:
Внутренние избыточные давления:
По полученным данным эпюры внутренних и наружных избыточных давлений (см. рис 2.4 и 2.5).
Рисунок 2.4 Эпюра наружных избыточных давлений.
Рис. 2.5 Эпюра внутренних избыточных давлений.
2.5.3 Выбор и расчет обсадных труб для эксплуатационной колонны.
Выбор обсадной колонны производим из условия недопущения смятия и разрыва колонны, страгивания резьб при спуске.
Максимальное наружное избыточное давление Рни = 9,1 МПа, поэтому для первой секции выбираем трубы, имеющие:
Ркр1 ≥ Рни *[n1],
где [n1] = 1,1;
Ркр1 ≥ 9,1*106*1,1 = 10,1 МПа.
Выбираем трубы диаметром 168 мм и толщиной стенки д = 7 мм, с группой прочности «Д», имеющие следующие характеристики:
Ркр = 16,6 МПа, Рт = 28,8 МПа, Рстр = 880 кН.
Проверяем трубы на прочность:
И так окончательно выбираем трубы согласно ГОСТу–632–64, ОТТМ диаметром 168,3 мм и толщиной стенки 7,3 мм, диаметром муфты 188 мм.
Результаты расчетов сведены в таблицу 2.13.
Таблица 2.13
| Номер секции | L, м | д, мм | Группа прочности | Q, кН | n1 | n2 | n3 |
| 1 | 1300 | 7,3 | Д | 382,6 | 1,8 | 6,7 | 2,3 |
2.5.4 Компоновка кондуктора и эксплуатационной колонны
Выбор технологической оснастки.
Под названием «технологическая оснастка» подразумевается набор устройств, которыми оснащают обсадную колонну для обеспечения ее спуска и качественного цементирования. Выбранная технологическая оснастка включает в себя следующие элементы:
1) Элементы оснастки кондуктора.
а) башмак с бетонной насадкой БК-245;
б) обсадные трубы диаметром 245 мм;
в) для предупреждения перетока бурового или тампонажного раствора из заколонного пространства в обсадную колонну, в процессе крепления скважины оборудуется обратным клапаном ЦКОД-245. его монтируют или в башмаке обсадной колонны или на 10-12 м выше него.
г) для цементирования обсадной колонны в стволе скважины, с целью равномерного заполнения кольцевого пространства тампонажным раствором и качественного разобщения, оборудуется центраторами ФП 245х3500 – 3шт.
2) Элементы оснастки эксплуатационной колонны.
а) башмак с бетонной насадкой БК-168 мм;
б) обсадные трубы диаметром 168 мм;
в) обратный клапан ЦКОД-168;
г) центраторы ФП 168х214х265 – 8 шт.;
д) турбулизаторы ЦТ 168/214-3 – 8 шт.;
Их устанавливают на обсадной колонне в зонах расширения ствола скважины на расстоянии не более 3-х метров друг от друга;
е) для разрушения корки бурового раствора на стенках скважины при расхаживании обсадной колонны, и образования прочного цементного кольца за обсадной колонны, оборудуется скребками 168/214 – 6 шт.
2.6 Цементирование эксплуатационной колонны
2.6.1 Расчет необходимого количества материалов
Для облегчения качественного крепления обсадной колонны выбираем портландцемент ПЦТ-ДО-50.
Определяем водоцементное отношение для облегченного цементного раствора и для цементного раствора по формуле:
где сц = 2920 кг/м3 – плотность цементного раствора;
– для облегченного цементного раствора:
– для цементного раствора:
Найдем необходимый объем:
– облегченного цементного раствора:
т.к. облегченный цементный раствор находится внутри кондуктора, т.е. в обсаженной части ствола скважины:
– цементного раствора:
Объем воды для приготовления:
– для цементного раствора:
– для облегченного цементного раствора:
Количество цементировочной техники:
где снас –насыпная плотность цементного порошка;
Vбунк –объем бункера цементосмесительной машины СМН-20;
Для приготовления цементного раствора:
Для приготовления облегченного цементного раствора:
Всего потребуется для приготовления и закачки цементных растворов 3 машины 1АС-20 и 4 машины ЦА-320.
2.6.2 Гидравлический расчет цементирования
Определим объемное содержание глины, цемента и воды в 1 м3.
где qсм – масса сухого тампонирующего материала,
qв – объем содержания воды в 1м3 раствора,
где qгл –масса глинопорошка в 1м3 раствора,
qц – масса цемента в 1м3 раствора,
Определим для облегченного цементного раствора:
Определим общую массу цемента, глины и воды потребного для приготовления облегченного цементного раствора:
Найдем qсм для цементного раствора:
Определим общую массу цемента, глины и воды потребного для приготовления облегченного цементного раствора:
Определим подачу ЦА-320 при закачке облегченного цементного раствора:
где Qв –объемная подача воды, Qв = 12,6 л/с;
Определим подачу ЦА-320 при закачке цементного раствора:
Определим время закачки:
– облегченного цементного раствора:
– цементного раствора:
Результаты расчета цементирования приведены в приложении 1.
График процесса закачки и продавки цементировочного раствора приведены на рис.2.5, а схема обвязки на рис.2.6.
Рисунок 2.5 График процесса закачки и продавки цементного раствора.
Рис. 2.6 Схема обвязки.1, 2 – Смесительные машины с цементным и облегченным цементным растворами;
3 – ЦА для приготовления цементного и облегченного цементного раствора;
4 – ЦА начинающий продавку;
5 – Цементировочная пробка;
6 – Цементировочная головка;
7 – Блок манифольда;
8 – Станция контроля за цементированием.