Анализ осложнений при закачивании скважин их предупреждение и устранение на предприятие Тюменбургаз (стр. 5 из 12)
Цементирование кондуктора осуществляется с использованием обвязки цементировочного оборудования, которая предусматривает закачивание тампонажных растворов в скважину одновременно с их приготовлением (затворением), при этом растворы от каждой точки затворения через блок-манифольд БМ-700 подают непосредственно в цементировочную головку. Использование БМ-700 облегчает и ускоряет обвязку трубопроводов цементировочных агрегатов и более эффективно осуществляет централизованное управление процессом цементирования благодаря включению в схему станции контроля цементирования СКЦ-2М.
Цементирование эксплуатационной колонны. Для выравнивания и получения заданных параметров, затворяемых в различных точках тампонажных растворов, осуществляется с использованием обвязки цементировочного оборудования, которая включает в себя осреднительную емкость УСО-20. При такой схеме обвязки, затворяемый в различных точках из одинакового тампонажного материала раствор первоначально подают в осреднительную емкость, где его подвергают дополнительному перемешиванию для усреднения параметров. Затем, определенным числом цементировочных агрегатов тампонажный раствор отбирают из осреднительной емкости и, через БМ-700, по двум линиям высокого давления, которые присоединены к боковым кранам цементировочной головки, закачивают в обсадную колонну.
Для проведения качественного цементирования обсадных колонн предусматривается использование комплекса мероприятий по обеспечению наиболее полного замещения бурового раствора в затрубном пространстве тампонажным. К числу основных наиболее эффективных мер в этом направлении относятся:
• снижение статического напряжения сдвига и вязкости бурового раствора в процессе промывки скважины перед цементированием до минимально допустимых значений, регламентируемых геолого-техническим нарядом на проводку скважин;
• применение полного комплекта элементов технологической оснастки обсадных колонн;
• обеспечение скорости восходящего потока буферной и тампонажной жидкости в кольцевом пространстве 0,5-0,7м/с, с целью наилучшего вытеснения бурового раствора из кавернозных зон скважины и заполнения их цементным раствором;
• использование соответствующего вида и количества буферных жидкостей.
Помимо работы станции СКЦ-2М, в процессе цементирования обсадных колонн необходимо выполнять следующие контрольные операции:
- осуществлять замеры плотности тампонажных растворов и отбор проб в каждой точке затворения; пробы хранить в течение времени ОЗЦ;
- контролировать рабочее давление нагнетания жидкостей на цементировочных агрегатах и блок-манифольде манометрами высокого давления;
- определять текущий и суммарный объем закачанной в скважину жидкости тарированными емкостями цементировочных агрегатов;
- визуально контролировать характер циркуляции на устье скважины и, в случае возникновения признаков поглощения, корректировать режим процесса закачивания жидкостей;
- контролировать давление нагнетания жидкости затворения в смесительную камеру манометром с пределом измерения 6кгс/см2, установленным на нагнетательной линии водоподающего насоса.
Расчет количества потребного материала и цементной техники для цементирования эксплуатационной колонны.
В данном районе, на материалах которого выполнена курсовая работа, применяется прямое одноступенчатое цементирование. Плотность облегчённого цементного раствора
=1,5г/см3.Плотность цементного раствора
=1,8г/см3.Давление поглощения в продуктивном пласте Рпогл =50,56 МПа.
Условие предупреждения поглощения
,где Ргст.оцр – гидростатическое давление от столба облегчённого глиноцементного раствора;
Ргст.цр – гидростатическое давление от столба цементного раствора.
Определим объём тампонажного раствора необходимый для цементирования нижнего участка цементным раствором.
,
где Кцр – коэффициент, учитывающий потери тампонажного материала;
dc и dн – соответственно, средний диаметр скважины и наружный диаметр колонны в пределах нижнего участка;
d0 – внутренний диаметр колонны близ её башмака;
hс – высота цементного стакана.
Из [4] Кцр=(1,03-1,05).
Определим объём тампонажного раствора необходимый для цементирования верхнего участка облегчённым цементным раствором.
Определим объём продавочной жидкости.
где Кс=(1,02-1,05) - коэффициент, учитывающий потери продавочной жидкости.
Определим объём буферной жидкости.
Определим количество тампонажного цемента для приготовления раствора с заданной плотностью.
где
- водоцементное отношение.Определим массу цемента:
Определим массу облегчённого цемента:
Определим необходимый объём воды.
- для цементного раствора. 
-для облегчённого цементного раствора.Определим необходимое количество смесительных машин.
,где
- насыпная плотность цемента; 
- вместимость одного бункера смесительной машины.Количество машин для цемента:
Количество машин для облегчённого цемента:
Определим производительность одного смесителя.
где qж=7л/с производительность водяного насоса агрегата ЦА-320 из [4].
, для цементного раствора. 
, для цементного раствора. 
, для облегчённого цементного раствора. 
, для облегчённого цементного раствора.Определим продолжительность закачки агрегатом ЦА-320.
,где V – объём закачиваемой жидкости;
t – время закачки;
Qмах – максимальная подача агрегата.
Из [4] имеем, производительность ЦА-320:
на 1 скорости Q=1,7 л/с;
на 2 скорости Q=3,2 л/с;
на 3 скорости Q=6,0 л/с;
на 4 скорости Q=10,7 л/с.
Найдём время закачки буферной жидкости:
- на 3 скорости.Найдём время закачки цементного раствора: Qмах=qсм
Найдём время закачки облегчённого цементного раствора: Qмах=qсм
Найдём время закачки продавочной жидкости:
- время начала продавки на 4 скорости. 
- продавка тремя агрегатами на 3 скорости. 
- продавка одним агрегатом на 2 скорости.Построим график работы агрегатов и цементосмесительных машин.
Суммарное время закачки
Таблица 9
| Время, % | При расходе л/с | ||||||||||||||
| Давление на устье, МПа | Давление на забое, МПа | ||||||||||||||
| Г.стат | 1,7 | 3,2 | 6 | 10,7 | 12 | 21,4 | г.стат | 1,7 | 3,2 | 6 | 10,7 | 12 | 21,4 | ||
| 0 | 0 | 1,19 | 2,11 | 2,38 | 2,81 | 2,92 | 3,68 | 33,15 | 33,8 | 33,86 | 33,95 | 34,07 | 34,1 | 34,36 | |
| 10 | 0,17 | 2,13 | 2,31 | 2,58 | 3,01 | 3,12 | 3,9 | 33,46 | 34,15 | 34,21 | 34,3 | 34,43 | 34,5 | 34,75 | |
| 20 | -0,23 | 1,718 | 1,96 | 2,24 | 2,67 | 2,78 | 3,57 | 33,77 | 34,5 | 34,56 | 34,66 | 34,8 | 34,84 | 35,13 | |
| 30 | -,063 | 1,421 | 1,6 | 1,89 | 2,32 | 2,441 | 3,23 | 34,09 | 34,84 | 34,91 | 35,01 | 35,16 | 35,2 | 35,51 | |
| 40 | -1,62 | 0,471 | 0,66 | 0,94 | 1,39 | 1,5 | 2,31 | 34,39 | 35,18 | 35,25 | 35,35 | 35,52 | 35,56 | 35,9 | |
| 50 | -0,56 | 0,61 | 0,72 | 0,87 | 1,17 | 1,25 | 2,03 | 35,06 | 35,89 | 35,96 | 36,07 | 36,25 | 36,29 | 36,64 | |
| 60 | 2,29 | 3,44 | 3,55 | 3,71 | 4,02 | 4,11 | 4,91 | 35,89 | 36,85 | 36,93 | 37,04 | 37,23 | 37,28 | 38,66 | |
| 70 | 5,19 | 6,31 | 6,43 | 6,59 | 6,91 | 7,0 | 7,82 | 36,9 | 37,81 | 37,9 | 38,01 | 38,22 | 38,27 | 38,66 | |
| 80 | 8,22 | 9,33 | 9,45 | 9,62 | 9,95 | 10,05 | 10,88 | 37,92 | 38,89 | 38,99 | 39,11 | 39,32 | 39,38 | 39,78 | |
| 90 | 11,18 | 12,28 | 12,4 | 12,57 | 12,92 | 13,02 | 13,85 | 38,88 | 39,89 | 39,99 | 40,12 | 40,34 | 40,4 | 40,82 | |
| 100 | 14,01 | 15,06 | 15,18 | 15,35 | 15,71 | 15,81 | 16,66 | 39,68 | 40,71 | 40,82 | 40,95 | 41,18 | 41,24 | 41,66 | |
По результатам таблицы 9 построим график 5.