Геология \ Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений

Строительство куста эксплуатационных скважин на сеноманские отложения на Заполярном ГКМ, страница 31

коэффициент резерва тампонажного материала: к_ц=1,05;

градиент давления гидроразрыва пласта a: 0,178 кгс/см²/м;

объем 1 п.м. внутритрубного пространства q_т: 0,0175 м³;

объем 1 п.м. затрубного пространства q_з: 0,0197 м³.

9.3 Выбор тампонажных материалов и химреагентов для приготовления цементных растворов

Температура пород составляет:

на глубине 1290 м плюс 27°С.

Пластовое давление:

под эксплуатационную колонну – превышает гидростатическое на 15,6% (12,9 МПа).

Тип тампонажных растворов:

За эксплуатационной колонной (1290-930 м) продуктивный пласт перекрывается цементным раствором ПЦТ I-50 с В/Ц=0,5, плотностью 1820 кг/м³, затворенным на 6%-м растворе хлористого кальция; температура твердения раствора 20°С; срок начала схватывания 3 ч, конца схватывания – 4 ч, 10 мин.

Выше, до устья (930-0) – облегченный тампонажный раствор ОТР на основе портландцемента ПЦТ I-Об 5-50 с В/Ц=0,6, плотностью 1500 кг/м³, с использованием в качестве облегчающей добавки алюмосиликатных микросфер типа АСМ-500, глины или вермикулита, затворенный на 4%-м растворе хлористого кальция; температура твердения раствора 55°С; срок начала схватывания 4 ч, конца схватывания – 4 ч, 15 мин.

Рецептура тампонажных растворов подобрана в соответствии с ГОСТ 26798.1-96 – ГОСТ 1581-96.

9.4 Расчет цементирования

1. Определим давление ГРП:

P_грп=a×H=0,178×1290=229,6 кгс/см².

2. Определим допустимое давление на пласт, исходя из условия 5% запаса, т.е. к=0,95:

P_доп=к×P_грп=0,95×229,6=218 кгс/см².

3. Определим максимально-допустимую плотность ОТР:

r_оц===1,64 г/см³.

4. Количество сухого цемента для приготовления 1 м³ цементного раствора нормальной плотности:

q_ц== т/м³;

количество воды для затворения цемента:

v_в=к_в×m×q_ц=1,08×0,5×1,22=0,66 м³.

5. Количество сухого цемента для приготовления 1 м³ облегченного

цементного раствора:

q_оц= т/м³;

количество воды для затворения цемента:

v_в=к_в×m×q_оц=1,08×0,6×0,91=0,59 м³.

6. Плотность цементного раствора:

r_ц== г/см³.

7. Определим объемы растворов:

1) V_ц=h_ц×q_з+h_ст×q_т=503×0,0197+20×0,0175=10,26 м³.

2) V_оц= h_оц×q_з=985×0,0197=19,4 м³.

3) V_п=0,785×d_в²×L=0,785×0,1491²(1488-20)=25,7 м³.

8. Определим гидравлические параметры процесса цементирования в моменты, когда происходит смена технологических операций:

8.1 Момент окончания закачивания буферной жидкости

1) в трубах:

h_бт=V_б/q_т=3/0,0175=171 м;

h_гт=L-h_бт=1488-171=1317 м;

2) в затрубном пространстве:

h_гз=L=1488 м.

3) усредненная плотность жидкости в трубах:

r_срт=г/см³;

4) усредненная плотность жидкости в затрубном пространстве:

r_срз=r_г=1,22 г/см³;

5) гидростатическое давление в трубах:

P_стт=0,1×H×r_стт=0,1×1290×1,20=154,8 кгс/см²;

6) гидростатическое давление в затрубном пространстве:

P_стз=0,1×H×r_г=0,1×1290×1,22=157,4 кгс/см²;

7) максимально-допустимые гидросопротивления в ЗП:

P_гз=P_доп-P_стз=218-167,7=60 кгс/см²;

8) максимально-допустимая производительность насоса:

Q_доп===45,8 л/с;

9) гидравлические сопротивления в трубах:

P_гт=82,6×l×r_срт×Q²×H/d_в⁵=82,6×0,035×1,20×45,8²×1290/14,91⁵=

=12,7 кгс/см²;

10) гидросопротивления в обвязке:

P₀=19 кгс/см² при Q_доп=45,8 л/с;

11) максимально-допустимое давление нагнетания по манометру:

P_м= P_стз- P_стт+ P_гз+ P_гт+ P₀=157,4-154,8+60+10,5+19=92 кгс/см².

8.2 Момент окончания закачивания ОТР

1) в трубах:

h_оцт=V_оц/q_т=19,4/0,0175=1109 м;

h_бт=171 м;

h_гт=L-h_оцт-h_бт=1488-1109-171=208 м;