Обоснование выбора конструкции призабойного участка скважины. Проектирование конструкции скважины, страница 12

 - избыточное давление у устья в кольцевом  прост­ранстве в начальный

период ОЗЦ, Па ; принимаем ;

 - высота столба  буферной  жидкости  в  скважине   в конце

цементирования, м;

 - заданная высота   (длина)   интервала цементирова­ния, м;

  - глубина спуска обсадной колонны, м;

 м/с2.

Минимальная высота буферной жидкости должна быть не менее 150-200 м. Верхний предел  определяют из условия предотвращения проявлений в процессе промывки скважины в начальный период цементирования:

 ;                                                                          (29)

где

 - наибольший коэффициент аномальности пластового давления;

 - глубина горизонта с таким коэффициентом аномальности, м;

 - коэффициент безопасности; рекомендуется принимать ;

 - плотность воды.

 м.

Принимаем  м.

 кг/м3.

Согласно условию (26) плотность цементного раствора должна находиться в пределах

 кг/м3.

Геостатическая температура в интервале цементирования 3600-6500 м возрастает от 100 до 160 0С и выше, пластовое давление достигает 96.2 МПа.

Для цементирования расчетного интервала будет использован  шлакопесчаный цемент совместного помола ШПЦС-120 на основе гранулированных доменных шлаков.

ШПЦС-120 – это специальный тампонажный цемент, изготовленный при совместном измельчении (помоле) шлака и кварцевого песка.  На срок схватывания растворов из шлакопесчаного  цемента совместного помола влияет не столько тонкость помола, сколько метод его измельчения.

Как и все специальные цементы, ШПЦС-120 отличается от применяемых в настоящее время тампонажных смесей однородностью гранулометрического состава, повышенными физико-механическими свойствами, высокой термостойкостью; при его использовании исключается необходимость приготовления сухой смеси в промысловых условиях.

ШПЦС-120  отличается высокой коррозионной стойкостью к действию сероводорода и углекислого газа. Это обеспечивается добавлением к портландцементу природного тонкомолотого цеолита, основной минерал которого – клиноптилолит, обладает ярко выраженной каталитической активностью к сероводороду (плотность этой смеси  кг/м3). Получаемый цементный камень, также, обладает хорошей стойкостью к действию хлорнатриевых и хлоркальциевых пластовых вод, характерных для Астраханского ГКМ.

Для предотвращения седиментационного каналообразования и повышения коррозионной стойкости, тампонажная смесь затворяется водным раствором хлорида натрия плотностью 1020 кг/м3 с одновременным применением нитрилотриметилфосфоновой кислоты (НТФ) (пластификатор (разжижитель), замедлитель схватывания и твердения) и полифенольный лесохимический реагент (ПФЛХ) (пластификатор (разжижитель), замедлитель схватывания и твердения, понизитель фильтрации).

 Для повышения изолирующей способности тампонажного раствора предусматривается использование эффективного стабилизатора Tylose H 20p, позволяющего снизить водоотдачу до 10-20 см3/30 мин.

Так как суммарный процент содержания химреагентов к массе сухого цемента в тампонажном растворе равен 0.9 % (по данным лабораторных исследований), то при выборе плотности  тампонажного раствора содержанием химреагентов пренебрегаем.

Плотность раствора в этой смеси, при относительном водосодержании , определим по формуле :

;                                                                                    (30)

где

 - плотность сухой твердой фазы (цементный порошок + твердые добавки), кг/м3;

- плотность жидкости, на которой затворяют тампонажный раствор, кг/м3;

 кг/м3.

Плотность тампонажного раствора для первой ступени цементирования в интервале 6500 – 3600 м равна 1778 кг/м3.

Температура у башмака колонны  перед началом промывки скважины, при геотермическом градиенте меньше 3 К на 100 м, определяется по формуле:

  ;                                                                        (31) 

где

 - геотермический градиент, К/100 м;

- температура нейтрального слоя Земли, 0С;

 - температура выходящего из скважины потока промывочной жидкости

после продолжительной (не менее двух циклов) промывки, 0С;