Обоснование выбора конструкции призабойного участка скважины. Проектирование конструкции скважины, страница 11

После затвердения тампонажного раствора и проверки гер­метичности верхнего участка обсадной колонны, пробки втулки и упор разбуривают.

Ступенчатое цементирование с разрывом во времени применяют в следующих ситуациях:

а) если при одноступенчатом це­ментировании неизбежно поглощение раствора:

б) если вскрыт пласт с аномально высоким давлением и в период схватывания тампонажного раствора после одноступенчатого цементирования могут возникнуть перетоки и газопроявления;

в) если для одно­ступенчатого цементирования требуется одновременное участие в операции чрезмерно большого числа цементировочных насосов и смесительных машин.

Основной недостаток способа - большой разрыв во временя между окончанием цементирования нижнего участка и началом цементирования верхнего.

При ступенчатом цементировании с разрывом во времени давление на стенки скважины можно регулировать путем соответствующего выбора глубины установки цементировочной муфты, плотности жидкости для промывки скважины после цементирования нижнего интервала, скорости промывки и величины избыточного давления в заколонном пространстве у устья. Для этого необходимо соблюдать следующие условия:

а) во избежание поглощения тампонажного раствора при цементировании нижнего участка

 ;                                                                                     (22)

б) во избежание поглощения того же раствора в начальный период промывки скважины через цементировочную муфту

 ;                                                                            (23)

где

 - давление столба тампонажного раствора на слабый пласт;

 - избыточное давление в заколонном пространстве у устья при промывке через муфту;

 - давление поглощения слабого пласта, расположенного ниже цементировочной муфты;

  - гидродинамическое давление;

в) для предотвращения газо-нефтепроявлений в период загустевания и схватывания тампонажного раствора в нижнем интервале

  ;                                                                           (24)

где

 - пластовое давление в газовом  (нефтяном) пласте, залегающем ниже муфты.

В зоне контакта тампонажного раствора с буферной жидкостью образуется смесь, обладающая обычно низкой изоляционной способностью. Высота столба такой смеси, по-видимому, не превышает в большинстве случаев 100-150 м.

Поэтому цементировочную муфту целесообразно устанавливать в колонне на 200-300 м выше кровли горизонта с повышенным коэффициентом аномальности. 

Муфту ступенчатого цементирования (МСЦ) устанавливаем выше перехода с 127 мм на 168.3 мм диаметр ОК, на глубине 3600 м. Так как МСЦ будет находиться в промежуточной колонне, то расчет будет вестись по условию недопущения гидроразрыва слабых пластов в интервале открытого ствола скважины.

4.2. Выбор плотности тампонажного раствора

4.2.1. Выбор плотности тампонажного раствора для первой ступени цементирования в интервале 6500-3600 м

Плотность промывочной  жидкости (), которая будет являтся продавочной, после соответствующей обработки, рассчитана в разделе 3 и равна 1565 кг/м³, а плотность буферной жидкости  () равна 1610 кг/м³.   

При выборе плотности растворов рекомендуется соблюдать условия:

  ;                                                                                              (25)

;                                                                                             (26)

где

- нижний    предел, зависящий от плотности промы­вочной  жидкости, кг/м³;

;                                                                                                  (27)

- минимально необходимая разность   плотностей ра­створов;

рекомендуется иметь  кг/м³;

 кг/м³;

- верхний предел, зависящий от давления поглоще­ния раствора в

слабый пласт, залегающий в интер­вале цементирования;

 ;                           (28)

- градиент    давления поглощения слабого    пласта,  Па/м;

 - глубина залегания слабого пласта от устья, м;

 -коэффициент  безопасности;   рекомендуется  прини­мать равным

1.1 – 1.2;