Обоснование выбора конструкции призабойного участка скважины. Проектирование конструкции скважины, страница 19

 - статическое давление столба жидкостей на пласт, залегающий в интервале, Па:

;                           (60)

Предварительно находим безразмерную величину  и, в зависимости от нее ,по кривой 2  – вспомогательную величину :

для тампонажного раствора

 м/с;

, ;

 м/с;

, ;

 м/с;

, ;

 м/с;

, ;

 м/с;

, ;

для промывочной жидкости

, .

Статическое давление столба жидкостей на пласт, залегающий в интервале цементирования:

 Па.

Теперь проверим, выполняется ли условие (59):

;

.

Так как , опасности поглощения нет.

Давление в цементировочной головке в конце цементирования:

;                                                                              (61)

где

- разность статических давлений столбов жидкостей в заколонном пространстве и в обсадной колонне, Па;

;        (62)

 Па.

Рассчитаем гидравлические сопротивления в конце цементирования нижней ступени, при суммарной подаче насосов  м³/с.

Гидравлические сопротивления в обсадной колонне:

в секции диаметра 168.3 мм (0-3750 м)

 м/с;

,  ;

 Па;

в секции диаметра 127 мм (3750-6480 м)

 м/с;

,  ;

 Па;

в секции диаметра 127 мм (6480-6500 м)

,  ;

 Па.

Суммарные гидравлические сопротивления в трубном пространстве, при пробковом режиме, в конце цементирования:

 Па.

Гидравлические сопротивления в затрубном пространстве:

интервал 0-3600 м

 м/с;

, ;

 Па;

интервал 3600-3750 м

 Па;

интервал 3750-3850 м

 Па;

интервал 3850-5800 м

 Па;

интервал 5800-6500 м

 Па.

Суммарные гидравлические сопротивления в затрубном пространстве, при пробковом режиме, в конце цементирования:

 Па.

Давление в цементировочной головке в конце цементирования нижней ступени определим по формуле (61):

 Па.

Цементировочным агрегатом ЦА-320М при заданной производительности обеспечивается давление 36 МПа, которое позволяет успешно завершить процесс цементирования.

Продолжительность цементирования , как правило, не должно превышать 75 % срока начала загустевания (или начала схватывания) тампонажного раствора , т. е. должно соблюдаться условие:

.                                                                                               (63)

Продолжительность цементирования первой (нижней) ступени в интервале 6500 – 3600 м рассчитываем по формуле:

;                                                   (64)

где

- время для приготовления начальной порции тампонажного раствора и заполнения ею осреднительной емкости;

- время на закачивание тампонажного раствора в обсадную колонну;

-  время на закачивание в колонну первой порции продавочной жидкости;

- время на освобождение пробки для открытия циркуляционных отверстий МСЦ и закачивание 26 м³ от объема второй продавочной жидкости;

- время на закачивание в колонну 35 м³ от остаточного объема второй порции продавочной жидкости;

- время на закачивание в колонну последних 2.8 м³ от объема второй порции продавочной жидкости.

Так как суммарные производительности смесителей и цементировочных агрегатов при закачке тампонажного раствора равны, а это означает что смесительные машины успевают готовить тампонажный раствор, то объем начальной порции тампонажного раствора достаточно принять равным 5 м³ .

Объем начальной порции можно приготовить, в целях экономии времени, при повышенной производительности используемых цементировочных агрегатов и смесителей.

Производительность ЦА-320М при 5 скорости и диаметре сменных цилиндровых втулок 90 мм равна  м³/с (число оборотов двигателя 2000 об/мин). Следовательно суммарная производительность двух цементировочных агрегатов:

 м³/с.

Производительность одной смесительной машины по раствору:

 м³/с.

Объемная скорость подачи сухой тампонажной смеси в гидросмеситель:

 м³/с.

Для обеспечения заданной производительности 3АС-30 необходимо подавать следующее количество воды затворения:

 м³/с.

Время приготовления начальной порции тампонажного раствора и заполнения ею осреднительной емкости:

мин;

время на закачивание тампонажного раствора в обсадную колонну:

 мин;