Обоснование выбора конструкции призабойного участка скважины. Проектирование конструкции скважины, страница 20

время на закачивание в колонну первой порции продавочной жидкости:

 мин;

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

 мин;

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

 мин;

время на закачивание в колонну остаточного количества продавочной жидкости в объеме 2.8 м³, при пробковом режиме:

 мин.

Общее время цементирования заданного интервала по формуле (64):

 мин.

Несмотря на то, что скважина перед цементированием промывается в течении двух циклов, охлаждая скважину, точная температура неизвестна. Поэтому время начала схватывания используемого тампонажного раствора определяем консистометром высокого давления для температуры 160 ⁰С. По данным лаборатории, время начала схватывания тампонажного раствора при динамическом движении равно 452.1 мин.

Проверим, соблюдается ли условие  (63):

.

Условие выполняется.

При использовании выбранных материалов и режимов, мы можем успешно произвести процесс цементирования первой (нижней)  ступени в интервале 6500 – 3600 м.

5.2. Расчет второй (верхней) ступени цементирования в интервале 3600 – 0 м.

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

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

Потребный объем тампонажного раствора на основе ПЦТ1G – CC – 100 рассчитаем по формуле (34):

 м³.

Потребный объем ВУГС:

 м³.

Потребный объем порции продавочной жидкости по формуле (35):

 м³.

Суммарный объем потребного количества двухпорционной буферной жидкости рассчитан в разделе 4 и равен 4.92 м³.

Характеристики выбранных тампонажных растворов, для рассматриваемого интервала, определены и обоснованы в разделе 4:

- в интервале 3600 – 3450 м используется ВУГС плотностью 1778 кг/м³;

- в интервале 3450-0 м используется тампонажный раствор для умеренных температур на основе ПЦТ1G – CC – 100 плотностью 1817 кг/м³.

Расчет потребности материалов и смесительных машин для тампонажного раствора на основе ПЦТ1G – CC – 100.

 Необходимое количество твердой фазы (цемент + твердые добавки) для приготовления 1 м³ тампонажного раствора по формуле (36):

 кг.

Необходимое количество твердой фазы (цемент + твердые добавки) для приготовления 1 м³ тампонажного раствора по формуле (37), при :

 кг.

Расход цементного порошка на приготовление всего объема тампонажного раствора по формуле (38):

 кг.

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

 кг.

Необходимое количество воды затворения для приготовления всего объема тампонажного раствора по формуле (41):

 м³.    

Для цементирования будут использованы смесительные машины 3АС-30. Емкость бункера одной машины 3АС-30 составляет 13 м³.

Удельная насыпная масса смеси ПЦТ1G – CC – 100 равна   кг/ м³.

Потребное количество смесительных машин 3АС-30 по формуле (42):

, принимаем .

Цементируемый участок находится в уже обсаженном стволе второй промежуточной колонны. Для более качественного цементирования интервала 3600 – 0 м будет поддерживаться ламинарный режим вытеснения тампонажного раствора в заколонное пространство.

Определим по формуле (43) критические значения скорости восходящего потока в заколонном пространстве , при котором режим движения становится турбулентным для применяемых растворов:

для ВУГС

 м/с;

для тампонажного раствора на основе ПЦТ1G – CC – 100

 м/с.

Определим скорость восходящего потока в заколонном пространстве при турбулентном режиме  для минимального значения  по формуле (43) должна быть не менее:

 м/с.

Суммарная производительность цементировочных насосов при такой скорости восходящего потока для соблюдения ламинарного режима течения не должна превышать:

 м³/с.

Для закачивания тампонажного раствора в колонну выбираем суммарную производительность цементировочных агрегатов соответствующую техническим возможностям агрегатов ЦА-320М.