![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Обоснование потребного объема материалов для приготовления тампонажного раствора
Объем тампонажного раствора определяется объемом кольцевого пространства в интервале цементирования. Цементирование может быть осуществлено раствором на основе тампонажного портландцемента на всю высоту, либо частично. В последнем случае оставшаяся часть заполняется облегченным (утяжеленным) тампонажным раствором. Условно разделим применяемые в этом случае тампонажные растворы на " бездобавочные" и " облегченные". Объем " бездобавочного" тампонажного раствора
Объем " облегченного" тампонажного раствора:
где:
Потребное количество тампонажного материала. Количество тампонажного материала (портландцемента) для приготовления единицы объема " бездобавочного" тампонажного раствора:
Потребное количество материалов для приготовления единицы объема тампонажного раствора необходимой плотности (
где:
Общая масса тампонажного материала для приготовления тампонажных растворов (
где: Масса компонентов тампонажной смеси:
Количество жидкости затворения для приготовления тампонажных растворов:
где: Количество химических реагентов для регулирования свойств тампонажных растворов (тампонажного камня) определяется в зависимости от процентного содержания химреагента по отношению кмассесухого тампонажного материала. Необходимый объем продавочной жидкости:
где:
Необходимый объем буферной жидкости, требуемый для разделения бурового и тампонажного растворов, когда нижняя разделительная пробка не используется, определяется в соответствии (10, стр. 90-92) Обоснование числа смесительных машин и цементировочных агрегатов при закачивании и продавливании тампонажных растворов. Определяется число смесительных машин (
где:
Процесс закачивания тампонажного раствора должен осуществляться с максимальной производительность». При этом производительность цементировочных агрегатов должна примерно соответствовать производительности смесительных машин. Число цементировочных агрегатов в этом случае определяется соотношением:
а их общая производительность:
где:
При закачивании продавочной жидкости число цементировочных агрегатов увеличивается на один агрегат, что связано с необходимостью " стравливания" разделительной пробки. В процессе закачивания тампонажного раствора или продавочной жидкости возможны следующие осложнения: - поглощения тампонажного раствора из-за превышения гидростатического давления составного столба жидкостей в заколонном пространстве над пластовым давление; - разрыв сплошности потока закачиваемых жидкостей из-за повышенной плотности тампонажного раствора по сравнению с плотностью промывочной жидкости. Для предупреждения этих осложнений и обоснования режима закачивания и продавливания тампонажного раствора строятся зависимости:
где: и - давления на цементировочной головке и в кольцевом пространстве в интервале продуктивного пласта (на забой скважины):
- производительность цементировочных агрегатов. При этом процесс закачивания жидкостей начинают с максимальной производительностью постепенно снижая до минимальной. Последние 1 - 1, 5 м3 продавочной жидкости закачивают одним агрегатов на 1 скорости - гидростатического давления составных столбов жидкостей в кольцевом пространстве и трубах. Определяются по известным формулам;
- объема закачиваемых жидкостей; , - гидродинамические давления, обусловленные движением жидкостей в трубах и кольцевом пространстве. Определяются по соответствующим формулам для вязких и вязкопластичных жидкостей в зависимости от режимов течения и вида жидкостей. Построение зависимостей и от и производится следующим образом: - задаются несколькими значениями объема закачиваемых тампонажного и продавочной жидкостей ()
и определяют на каждый момент распределение жидкостей в кольцевом пространстве и обсадной колонне. При принятой производительности цементировочных агрегатов определяют значения и. Изменяется режим работы цементировочных агрегатов и проводятся аналогичные вычисления. Таким образом, для различных режимов работы определяются давления на цементировочной головке и забое в кольцевом пространстве. Результаты вычислений приводятся в виде графика (см. рис.), куда также наносятся значения давления гидроразрыва и допустимого давления на насосах цементировочных агрегатов. Проводится анализ полученных зависимостей: - определяется момент снижения давления на цементировочной головке ниже нуля и необходимая величина продавливания на устье; - определяется режим продавливания из условий
- результаты обобщаются и делается выводы по режимно-технологическим параметрам процесса цементирования. Пример. На рисунке " а" сплошными линиями приведены зависимости, на рисунке " б" -. Из нижнего рисунка видно, что закачивание жидкостей согласно условию можно осуществлять на 4 скорости в объеме А1, на третьей - В1, второй -- С1 и остальное на первой скорости. При закачивании жидкости в объеме давление снижается ниже нуля: возникает разрыв сплошности потока. Максимальная величина отрицательного давления при производительности на которой осуществляется закачивание жидкости в этот момент (на данном рисунке) составляет. Для предупреждения разрыва сплошности потока в кольцевом пространстве на устье необходимо создать противодавление по величине равным. Поэтому давление на цементировочной головке и на забое скважины увеличится, кривые сдвинутся влево (пунктирные линии). Анализируя их, имеем:
Рис. Зависимости давлений в кольцевом пространстве на забое скважины (а) и на цементировочной головке (б) от производительности цементировочных агрегатов и объема закачиваемых жидкостей.
Количество жидкости закачиваемой на четвертой скорости -А2, на третьей скорости - B2, второй - С2 и на первой Д2. Из условия соответственно для первого случая - A3, В3, C3 Д3, - второго - A4, В4, C4 Д4 Совместно условий и выполняются при закачивании на четвертой скорости объема жидкости А = А4, на третьей В = В4, на второй - С = С4 и на первой Д = Д4. При разработке рекомендаций следует учитывать, что последние I - 1, 5 м3 продавочной жидкости в целях предупреждения порыва колонны вследствие возможности гидравлического удара, при посадке разделительной пробки на кольцо " стоп", следует закачивать с наименьшей производительностью.
|