Проектирование конструкции скважины Талаканского месторождения (ОАО ННГК «Саханефтегаз»), страница 16

3. Вязкоупругие буферные жидкости (для ННС интервалов повышенной кавернозности и желобов, пластов, склонных к интенсивному поглощению).

4. Аэрированные буферные жидкости (в интервале температур 0 - 60°С).

5. Эрозионные буферные жидкости (в скважинах, ствол которых имеет большие каверны или желобные выработки. Температура 0 - 60°С).

6. Водные растворы солей (NaCl, CaCl₂) в геологических разрезах с наличием солевых отложений.

7. Растворы кислот (при цементировании скважин, к изоляции которых предъявляются повышенные требования).

8. Комбинированные буферные жидкости.

9. Специальные буферные жидкости (отверждающие глинистую корку).

10. Незамерзающие буферные жидкости.

Так как в цементируемом разрезе имеют место неустойчивые породы, то в качестве буферной жидкости для цементирования эксплуатационной колонны выбрана структурированная буферная жидкость (вода + КМЦ), повышающая показатель замещения бурового раствора тампонажным в местах уширения ствола скважины.

8.1.4. Расчет объемов тампонажного раствора.

При расчете объемов затворяемых растворов необходимо использовать фактические диаметры скважины, учитывая  коэффициенты кавернозности на необсаженных участках скважины:

Таблица 8.1

Интервал, м	К-ты кавернозности	Фактический диаметр, мм
0-400	Обсаженный ствол	226,5
400-745	1,1	237
745-1170	1,4	302

  Объем затворяемого тампонажного раствора

V_тр= K₁[∑V_i - 0,785(D²L - d²h)],

где V_i - объем i-го участка ствола скважины с поперечными размерами, мало отличающимися на данном участке, м³;

К₁ - коэффициент потерь тампонажного раствора, 1,03.

Объем затворяемого тампонажного раствора с ρ_цр=1550 кг/м³

V_тр1= 1,03[0,785×0,2265²×400 - 0,785×0,1683²×400 + (0,2159×1,1)²×345 - 0,785×0,1683²×345 + (0,2159×1,4)²×133 - 0,785×0,1683²×133] = 21,3 м³,

объем затворяемого тампонажного раствора с ρ_цр=1850 кг/м³

V_тр2= 1,03[0,785×(0,2159×1,4)²×283 - 0,785(0,1683²×283 - 0,1537²×10)] = 14,5 м³.

Определение необходимого объема буферной жидкости.Согласно [10] объем буферной жидкости должен занимать не менее 200 м по длине кольцевого пространства.

V_бж= 0,785×200((0,2159×1,4)²-0,1683²) = 9,9 м³

Исходные данные для расчета:

Глубина спуска колонны по вертикали Н:  1078 м;

по стволу L:  1170 м;                 

диаметр скважины d_c:  21,59 см;

коэффициент кавернозности k:  1,1-1,4

фактические диаметры скважины d_ф:

·  0 - 400 м - d_ф = 22,65 cм;

·  400 - 745 м - d_ф = 23,7 cм;

·  745 - 1170 м - d_ф = 30,2 cм.

наружный диаметр колонны d_н:  16,83 см;

внутренний диаметр колонны d_в:  14,71 см;

объем буферной жидкости V_б: 9,9 м³;

высота подъема цементного раствора нормальной плотности h_ц:

200 м по вертикали и 292 м по стволу;

высота подъема облегченного цементного раствора h_оц:

до устья – 878 м по вертикали и 878 м по стволу;

плотность цементного раствора нормальной плотности r_ц: 1,85 г/см³;

плотность облегченного цементного раствора r_оц: 1,55 г/см³;

плотность глинистого раствора r_г:  1,2 г/см³;

плотность продавочной жидкости r_п: 1,2 г/см³;

плотность буферной жидкости r_б:  1,0 г/см³;

высота цементного стакана h_ст:  10 м;

плотность сухого тампонажного материала ПЦТ I-50 g_ц:  3,15 г/см³;

плотность сухого тампонажного материала ОТР g_оц:  2,0 г/см³;

В/Ц для цементного раствора m: 0,5;

В/Ц для ОТР m: 0,6;

коэффициент резерва тампонажного материала: к_ц=1,05;

объем 1 п.м. внутритрубного пространства q_т:  0,0185 м³;

объем 1 п.м. затрубного пространства q_з с учетом коэффициента кавернозности:

·  0 - 400 м - q_з = 0,018 м³;

·  400 - 745 м - q_з = 0,022 м³;

·  745 - 1170 м - q_з = 0,049 м³.

8.1.5. Расчет количества тампонажных материалов и                  химреагентов для приготовления цементных растворов.