Обоснование выбора конструкции призабойного участка скважины. Проектирование конструкции скважины, страница 15

 Необходимый объем порции буферной жидкости раствора ШПЦС-120, с абразивным эффектом, при  м:

 м³.

Необходимый объем порции буферной жидкости водного раствора НТФ, с отмывающим эффектом, при  м:

 м³.

Суммарный объем буферной жидкости для первой (нижней) ступени цементирования равен 2.2 м³.

4.3.2. Выбор состава и объема буферных жидкостей для второй (верхней) ступени цементирования

При цементировании второй (верхней) ступени будет применятся двухпорционная буферная жидкость с отмывающим (водный раствор НТФ) и абразивным (раствор ШПЦС-120 плотностью 1610 кг/м³ ) эффектом. Сначала закачивается порция раствора ШПЦС-120 с абразивным эффектом, затем отмывающий водный раствор НТФ.

Так как буферная жидкость двухпорционная, ее объемы рассчитаем раздельно, в зависимости от длины столба буферной жидкости в кольцевом пространстве. В рассматриваемом интервале м,  м.

Необходимый объем порции буферной жидкости раствора ШПЦС-120, с абразивным эффектом, при  м:

 м³.

Необходимый объем порции буферной жидкости водного раствора НТФ, с отмывающим эффектом, при  м:

 м³.

Суммарный объем буферной жидкости для второй (верхней) ступени цементирования равен 4.92 м³.

5. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ И ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭТОЙ ОПЕРАЦИИ

Гидравлический расчет предназначен для определения режимов закачивания и продавливания тампонажных растворов в скважину, а также выбора соответствующего цементировочного оборудования и определения продолжительности процесса цементирования.

Расчет режима цементирования проводят только после определения длин секций или ступеней обсадной колонны.

5.1. Расчет первой (нижней) ступени цементирования в интервале 6500 – 3600 м.

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

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

Потребный объем тампонажного раствора:

   ;                                              (34)

где

 - высота цементного стакана в колонне;

 - коэффициент резерва, вводимый для компенсации влияния факторов, не поддающихся точному учету (неточности в определении объема скважины, возможность частичного поглощения раствора и т. п.), .

 м³.

Потребный объем порции продавочной жидкости, закачиваемой до сброса пробки для открытия МСЦ:

   ;                                                                      (35)

где

 - коэффициент сжимаемости продавочной жидкости.

 м³.

Потребный объем порции продавочной жидкости, закачиваемой после сброса пробки для открытия МСЦ:

 м³.

Суммарный объем потребного количества продавочной жидкости:

 м³.

 Суммарный объем потребного количества двухпорционной буферной жидкости рассчитан в разделе 4 и равен 2.2 м³.

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

 .                                                                                                     (36)

Плотность тампонажного раствора определена в разделе 4 и равна 1778 кг/м³,

 кг.

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

   ;                                                                                           (37)

где

 - отношение массы первой добавки к массе цементного порошка в 1 м³ раствора, подбираемое в лаборатории опытным путем, ;

 - отношение массы второй добавки к массе цементного порошка в 1 м³ раствора, .

 кг.

Расход цементного порошка на приготовление всего объема тампонажного раствора:

 ;                                                                                           (38)

где

 - коэффициент, учитывающий потери сухой твердой фазы при загрузке смесительных машин и приготовлении тампонажного раствора. 

 кг.

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