Обоснование выбора конструкции призабойного участка скважины. Проектирование конструкции скважины, страница 20

время на закачивание в колонну первой порции продавочной жидкости:

 мин;

время на освобождение пробки для открытия циркуляционных отверстий МСЦ и закачивание 26 м3 от объема второй продавочной жидкости:

 мин;

время на закачивание в колонну 35 м3 от остаточного объема второй порции продавочной жидкости:

 мин;

время на закачивание в колонну остаточного количества продавочной жидкости в объеме 2.8 м3, при пробковом режиме:

 мин.

Общее время цементирования заданного интервала по формуле (64):

 мин.

Несмотря на то, что скважина перед цементированием промывается в течении двух циклов, охлаждая скважину, точная температура неизвестна. Поэтому время начала схватывания используемого тампонажного раствора определяем консистометром высокого давления для температуры 160 0С. По данным лаборатории, время начала схватывания тампонажного раствора при динамическом движении равно 452.1 мин.

Проверим, соблюдается ли условие  (63):

.

Условие выполняется.

При использовании выбранных материалов и режимов, мы можем успешно произвести процесс цементирования первой (нижней)  ступени в интервале 6500 – 3600 м.

5.2. Расчет второй (верхней) ступени цементирования в интервале 3600 – 0 м.

Состав и свойства применяемых тампонажных растворов и буферных жидкостей рассмотрены в разделе 4.

Определим необходимые объемы тампонажных растворов и продавочной жидкости, а также количества материалов, необходимые для цементирования рассматриваемого интервала.

Потребный объем тампонажного раствора на основе ПЦТ1G – CC – 100 рассчитаем по формуле (34):

 м3.

Потребный объем ВУГС:

 м3.

Потребный объем порции продавочной жидкости по формуле (35):

 м3.

Суммарный объем потребного количества двухпорционной буферной жидкости рассчитан в разделе 4 и равен 4.92 м3.

Характеристики выбранных тампонажных растворов, для рассматриваемого интервала, определены и обоснованы в разделе 4:

- в интервале 3600 – 3450 м используется ВУГС плотностью 1778 кг/м3;

- в интервале 3450-0 м используется тампонажный раствор для умеренных температур на основе ПЦТ1G – CC – 100 плотностью 1817 кг/м3.

Расчет потребности материалов и смесительных машин для тампонажного раствора на основе ПЦТ1G – CC – 100.

 Необходимое количество твердой фазы (цемент + твердые добавки) для приготовления 1 м3 тампонажного раствора по формуле (36):

 кг.

Необходимое количество твердой фазы (цемент + твердые добавки) для приготовления 1 м3 тампонажного раствора по формуле (37), при :

 кг.

Расход цементного порошка на приготовление всего объема тампонажного раствора по формуле (38):

 кг.

Расход нитрилотриметилфосфоновой кислоты (НТФ)  на приготовление всего объема тампонажного раствора:

 кг.

Необходимое количество воды затворения для приготовления всего объема тампонажного раствора по формуле (41):

 м3.    

Для цементирования будут использованы смесительные машины 3АС-30. Емкость бункера одной машины 3АС-30 составляет 13 м3.

Удельная насыпная масса смеси ПЦТ1G – CC – 100 равна   кг/ м3.

Потребное количество смесительных машин 3АС-30 по формуле (42):

, принимаем .

Цементируемый участок находится в уже обсаженном стволе второй промежуточной колонны. Для более качественного цементирования интервала 3600 – 0 м будет поддерживаться ламинарный режим вытеснения тампонажного раствора в заколонное пространство.

Определим по формуле (43) критические значения скорости восходящего потока в заколонном пространстве , при котором режим движения становится турбулентным для применяемых растворов:

для ВУГС

 м/с;

для тампонажного раствора на основе ПЦТ1G – CC – 100

 м/с.

Определим скорость восходящего потока в заколонном пространстве при турбулентном режиме  для минимального значения  по формуле (43) должна быть не менее:

 м/с.

Суммарная производительность цементировочных насосов при такой скорости восходящего потока для соблюдения ламинарного режима течения не должна превышать:

 м3/с.

Для закачивания тампонажного раствора в колонну выбираем суммарную производительность цементировочных агрегатов соответствующую техническим возможностям агрегатов ЦА-320М.