Разобщение пластов. Тампонажный портландцемент и его композиции. Добавки и реагенты для регулирования свойств тампонажного цементного раствора и камня. Наземное оборудование, применяемое при цементировании скважин, страница 13

Для качественного цементирования эта скорость должна быть 1,5 - 2,0 м/с для эксплуатационных колонн и 0,8 -1,0  - для промежуточных; l1 тр - коэффициент, характеризующий характер движения   жидкости    в трубах, определяется в зависимости от критерия Рейнольдса (рис.58):

 .

Если Re*тр< 2300, то     .                                         

если Re*тр >2300 , то  где hр - структурная вязкость продавочного раствора, мПа*с;

t0 р - динамическое напряжение сдвига продавочного раствора, Па.

Рис.58

                                                         
где Н - высота подъема цементного раствора от башмака, м;       

      nр  -   плотность промывочной жидкости, кг/м3;

       l2 р - коэффициент, характеризующий характер движения промывочной жидкости в затрубном пространстве, определяется в зависимости от критерия Рейнольдса:

           .                             

Если Re*к.п.р < 1600, то  .

Если Re*к.п.р > 1600, то      .                                 

                        ,                               

где l2 ц.р - коэффициент, характеризующий характер движения цементного  раствора в затрубном пространстве, определяется в зависимости от критерия Рейнольдса:

                     ,

где  hц - структурная вязкость цементного раствора, мПа*с;

      t0 ц  - динамическое напряжение сдвига цементного раствора, Па.

Если  Re*к.п.ц < 1600,  то    .                                 

Если  Re*к.п.ц > 1600,  то     ,                               

10. Максимальное давление при цементировании:

                          ,

где Рстоп - повышение давления при посадке пробки на кольцо «стоп», 1,5 - 2, 0  МПа.

По максимальному давлению выбирают тип цементировочного агрегата ( обычно ЦА - 320М или ЦА - 400).

11. Допустимое время  цементирования

                         .    

Лекция  № 32

12. Определение времени цементирования

Время цементирования слагается из времени закачки цементного раствора и времени его продавки

Т= Тзпр

Тз - время закачки цементного раствора,

Тпр - время продавки цементного раствора.

Для определения времени закачивания цементного раствора   необходимо знать гидравлическое сопротивление в скважине в начальный период цементирования

                                                                   

где Р3 /     -  гидравлические сопротивления в затрубном пространстве при движении промывочной жидкости, МПа.

                                                          

при условии Ргидр> Ра , где Ра  - давление, развиваемое цементировочным агрегатом на высшей скорости, закачивание цементного раствора следует начинать с более низкой скорости, давление на которой больше гидравлических сопротивлений.  На этой скорости следует работать до тех пор, пока гидравлические сопротивления за счет закачивания  цементного раствора в трубы не снизятся. Тогда появится возможность работы агрегата на более высокой скорости. Время перехода работы агрегата с более низкой на высшую скорости может быть определено по закачиваемому объему цементного раствора  ( рис.59 ),   который     в

Рис.59

свою очередь, определяется следующим образом:

                            ;                                     

                            ,                                 

где lп - длина столба цементного раствора в колонне в момент перехода с низшей скорости на высшую, м.

Объем цементного раствора, закачиваемый на высшей скорости 

                    ,                                                  

тогда время закачивания цементного раствора одним агрегатом

               ,          

Рис.60

где q n-1 , q n  - производительность ЦА на низшей и высшей скоростях, л/с.

Определение времени продавки цементного раствора.

 По мере выхода цементного раствора в затрубное пространство давление в трубах повышается и необходимо ЦА переходить с высшей скорости на низшую  до тех пор, пока давление  в агрегатах не будет равно наибольшему рабочему давлению. Для определения времени продавки необходимо знать объемы продавочной жидкости, закачиваемые