Обоснование выбора конструкции призабойного участка скважины. Проектирование конструкции скважины, страница 13

 - глубина установки башмака, м;

 - объемная скорость течения промывочной жидкости в период промывки скважины перед цементированием, м³/с.

В нашем случае:

  К/100 м,   ⁰С,   ⁰С,   м,  м³/с.

Находим значение  по формуле (31):

   ⁰С.

Динамическую температуру на забое скважины, при геотермическом градиенте в диапазоне от 2 до 3.6 К на 100 м глубины, можно рассчитать по эмпирической формуле Г. Г. Полякова:

  ;                                             (32)

где 

 - продолжительность промывки скважины перед цементированием;

 - разность между температурой выходящей из скважины промывочной жидкости и температурой закачиваемого раствора, К.

Продолжительность промывки скважины перед цементированием интервала 6500 – 3600 м равна двум циклам, т.е. приблизительно 480 минут.  Предположим, что разность между температурой выходящего из скважины потока и температурой закачиваемой промывочной жидкости составляет

К. Тогда температура на забое перед началом цементирования, т. е. к концу промывки согласно формуле  (32):

  ⁰С.

Определяем реологические свойства цементного раствора при  ⁰С и относительном водосодержании 0.46. Примерные значения динамического напряжения сдвига Па и пластической вязкости  мПа∙с.

4.2.2. Выбор плотности тампонажного раствора для второй ступени цементирования в интервале 3600-0 м

Цементируемый интервал расположен на участке обсаженном второй промежуточной колонной, т.е. нет контакта с открытым стволом скважины, но существует опасность межколонных перетоков. Поэтому плотность тампонажного раствора для расчетного интервала выбираем, считая, что ствол скважины открыт.

Продавочной жидкостью является буровой раствор плотностью () равной  кг/м³ , плотность буферной жидкости  () равна 1610  кг/м³.

По формуле (27) находим нижний  предел, зависящий от плотности промы­вочной жидкости:

 кг/м³.

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:

 м.

Принимаем  м.

Верхний предел плотности тампонажного раствора, зависящий от давления поглоще­ния раствора в слабый пласт, залегающий в интер­вале цементирования, определяем по формуле (28), при , , :

    кг/м³.

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

 кг/м³.

Для цементирования интервала 0-3450 м будет использован  тампонажный портландцемент для умеренных температур ПЦТ1G–CC-100, а для интервала 3450-3600 м – вязкоупругий герметизирующий состав (ВУГС), а.с.1454952 Е21В 33/13, патент РФ 2018629 Е21В 33/13, свойства которого подробно описаны в разделе 11.

Для предотвращения седиментационного каналообразования и повышения коррозионной стойкости, тампонажный портландцемент для умеренных температур ПЦТ1G–CC-100 затворяется водным раствором хлорида натрия плотностью 1020 кг/м³ с одновременным применением нитрилотриметилфосфоновой кислоты (НТФ) (пластификатор (разжижитель), замедлитель схватывания и твердения) и полифенольного лесохимического реагента (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.

Геостатическая температура в интервале цементирования 0 - 3600 м возрастает до 100 ⁰С, пластовое давление достигает 42 МПа.

Найдем плотность тампонажного раствора в смеси, на основе ПЦТ1G–CC-100 для верхнего интевала 0-3450 м, при относительном водосодержании ,  кг/м³,  кг/м³,  по формуле (30):

 кг/м³.

Плотность тампонажного раствора на основе ПЦТ1G–CC-100 для верхнего интевала 0-3450 м равна 1817 кг/м³.

Плотность ВУГС для нижнего интервала 3450-3600 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), при  К/100 м,  ⁰С,  ⁰С,  м,  м³/с;