Обоснование выбора конструкции призабойного участка скважины. Проектирование конструкции скважины, страница 21

Будем использовать цементировочные агрегаты применяемые при цементировании первой (нижней) ступени эксплуатационной колонны.

Тампонажный раствор будет закачиваться тремя цементировочными агрегатами ЦА-320М с производительностью  м³/с. Такая производительность обеспечивается при  включенной 5 скорости и диаметре сменных цилиндровых втулок 90 мм.

Итоговая принятая суммарная производительность цементировочных насосов  при закачке тампонажного раствора в обсадную колонну:

 м³/с.

Производительность одной смесительной машины по раствору на основе ПЦТ1G – CC – 100:

 м³/с.

Объемная скорость подачи сухой тампонажной смеси в гидросмеситель для раствора на основе ПЦТ1G – CC – 100:

 м³/с.

Для обеспечения заданной производительности 3АС-30 для раствора на основе ПЦТ1G – CC – 100, необходимо подавать следующее количество воды затворения:

 м³/с.

Найдем скорость течения промывочной жидкости в обсадной колонне в период закачки тампонажного раствора:

 м/с.

Cкорость течения промывочной жидкости в заколонном пространстве в период закачки тампонажного раствора:

 м/с.

Определим гидравлические сопротивления в начальный момент закачки тампонажного раствора.

Предварительно находим безразмерные величины  и, в зависимости от нее, по кривым 1 и 2  (рис.11) – вспомогательные величины :

,  ;

,  ;

Подставив найденные значения в формулы (53), (54) получим:

 Па;

 Па;

Давление в цементировочной головке в начальный момент закачки, при одновременной работе всех смесителей, определяем по формуле (58):  Па.

Следовательно, мощность выбранных цементировочных агрегатов позволяет произвести закачивание тампонажного раствора в начальный момент цементирования.

После того, как будет проведен процесс закачивания всего объема тампонажного раствора (84.9 м³), при  м³/с,  м³/с, произведем закачку ВУГС при производительности цементировочного агрегата ЦА-320М равной  м³/с, которая обеспечивается при 5 скорости и диаметре сменных цилиндровых втулок 100 мм (число оборотов двигателя 1500 об/мин). Потребуется два цементировочных агрегата ЦА-320М, суммарная производительность которых составляет:

 м³/с.

После сброса пробки для закрытия окон МСЦ, закачиваем продавочную жидкость, при  м³/с,  м³/с. Такая суммарная подача обеспечивается тремя агрегатами ЦА-320М, при 3 скорости и диаметре сменных цилиндровых втулок 90 мм (число оборотов двигателя 2000 об/мин).

Проверим возможность завершения процесса цементирования при суммарной производительности агрегатов 13.8∙10^-3 м³/с. Максимально обеспечиваемое давление 20 МПа.

Разность статических давлений столбов жидкостей в заколонном пространстве и в обсадной колонне в конечный момент продавки:

Па.

Гидравлические сопротивления в обсадной колонне:

 м/с;

,  ;

 Па.

Суммарные гидравлические сопротивления в трубном пространстве в конце цементирования, при м³/с:

 Па.

Гидравлические сопротивления в затрубном пространстве:

 м/с;

интервал 0-3450 м

,  ;

 Па;

интервал 3450-3600 м

,  ;

 Па;

Суммарные гидравлические сопротивления в затрубном пространстве в конце цементирования, при м³/с:

 Па.

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

 Па.

Цементировочным агрегатом ЦА-320М при заданной производительности обеспечивается давление 20 МПа, которое позволяет успешно завершить процесс цементирования.

С такой производительностью в обсадную колонну будет закачено 61 м³ от общего объема продавочной жидкости (64.1 м³ ).

Остаточное количество продавочной жидкости, в объеме 3.1 м³, нагнетаем при пробковом режиме, в целях избежания гидроудара в момент посадки пробки для закрытия окон МСЦ.

Скорость восходящего потока в заколонном пространстве при пробковом режиме не должна превышать 0.4 м/с:

 м³/с.

Принимаем суммарную производительность цементировочных насосов равную  м³/с. Такая производительность обеспечивается двумя агрегатами ЦА-320М, при: м³/с, включенной 3 скорости и диаметре сменных цилиндровых втулок 100 мм (число оборотов двигателя 1500/мин). Максимально обеспечиваемое давление 21 МПа.