Эквивалентная плотность цементного раствора

Обновлено: 06.05.2024

Объем цементного раствора, подлежащего закачке в скважину, определяют по формуле:

где К₁ – коэффициент, учитывающий увеличение объема цементного раствора, расходуемого на заполнение каверн, трещин, и увеличение диаметра скважины против расчетного (номинального).

Значение коэффициента К₁ определяется по квернограмме для каждой конкретной скважины. Обычно К₁ изменяется от 1,1 до 2,5. В нашем случае принимаем К₁ = 1,15.

Цементирование направления и кондуктора будет осуществляться с использованием чистого портландцемента.

Для лучшей прокачивамости тампонажной смеси и для того, чтобы поднять цементный раствор на проектную высоту (до устья), а также с целью экономии портландцемента, эксплуатационная колонна в интервале 0 – 1500 м будет цементироваться цель-цементным раствором плотностью 1,42 г/см 3 с использованием глины, как пластификатора. Отношение глины к цементу 2:3; водогельцементное отношение m = 1,1. Интервал 1500 – 3160 м будет цементировать раствором чистого портландцемента плотностью 1,85 г/см 3 ; водоцементное отношение m = 0,5.

Для колонны диаметром 324 мм:

V_ц = 0,785*[1,15*(0,3937 2 – 0,324 2 )*30 + 0,3059 2 *5] = 2,02 м 3

Для колонны диаметром 245 мм:

V_ц = 0,785*[1,15*(0,2953 2 – 0,245 2 )*850 + 0,2305 2 *20] = 13,63 м 3

Для колонны диаметром 146 мм:

Интервал 0 – 1500 м:

V_г.ц. = 0,785*[1,15*(0,2159 2 – 0,146 2 )*1500 + 0,133 2 *20] = 71,77 м 3

Интервал 1500 – 3160:

V_ц = 0,785*[1,15*(0,2159 2 – 0,146 2 )*1660 + 0,133 2 *20] = 7,19 м 3

Общий объем цементного раствора для колонны: 71,77 + 7,19 = 78,96м 3

Расчет количества сухого цемента

Количество сухого цемента для приготовления цементного раствора определяют из выражения:

где m – водоцементное отношение; ρ_ц – плотность цементного раствора, кг/м 3 , ее можно рассчитать по формуле:

где ρ_с.ц. – плотность сухого цемента, г/см 3 ; ρ_в – плотность воды, г/см 3 .

Для колонны диаметром 324 мм:

Q_ц = 1420*2,02*1/(1+0,5) = 1912,27 кг = 1,91 т,

Для колонны диаметром 245 мм:

Q_ц = 1420*13,63*1/(1+0,5) = 12903,07 кг = 12,9 т,

Для колонны диаметром 146 мм:

Интервал 0 – 1500 м: Количество гель-цементного порошка составит:

Q _г.ц = 1420*71,77*1/(1+1,1) = 67942,27 кг = 67,94 т.

(Цементного порошка: 40,76 т, глинопорошка: 27,17 т).

Интервал 1500 – 3160 м:

Q_ц = 1850*7,19*1/(1+0,5) = 8915,6 кг = 8,92 т,

Общий объем цемента для колонны: Q_ц = 67,94 + 8,92 = 76,86 т.

Количество сухого цемента, которое необходимо заготовить с учетом потерь при затворении цементного раствора, вычислим по формуле:

где К₂ – коэффициент, учитывающий наземные потери при затворении цементного раствора. Если затворение производится без цементно-смесительных машин, К₂ = 1,054-5-1,15, при использовании цементно-смесительных машин К₂ = 1,01. В нашем случае К₂ = 1,01.

Для колонны диаметром 324 мм:

Q_ц 1 = 1,01*1,91 = 1,93 т,

Для колонны диаметром 245 мм:

Q_ц 1 = 1,01*12,9 = 13,03 т,

Для колонны диаметром 146 мм:

Интервал 0 – 3000 м:

Q_ц 1 = 1,01*67,94 = 68,62 т,

Интервал 3000 – 3290 м:

Общее количество сухого цемента с учетом потерь для колонны:

Q_ц 1 = 68,62 + 9 = 77,62 т.

Расчет количества воды

Необходимое количество воды для приготовления цементного раствора 50%-ной консистенции находится из выражения:

Для колонны диаметром 324 мм:

Для колонны диаметром 245 мм:

Для колонны диаметром 146 мм:

V_в = 1,1*67,94 + 0,5*8,92 = 79,19 м 3 .

Расчет количества продавочной жидкости

Потребное количество продавочной жидкости (в качестве которой часто используют буровой глинистый раствор) определяется по формуле:

где Δ – коэффициент, учитывающий сжатие глинистого раствора (Δ = 1,03 – 1,05).

Подставив значения, получим:

Для колонны диаметром 324 мм:

V_пр = 1,03*3,14*0,3059 2 *(35 – 5)/4 = 2,26 м 3 .

Для колонны диаметром 245 мм:

V_пр = 1,03*3,14*0,2305 2 *(850 – 20)/4 = 35,65 м 3 .

Для колонны диаметром 146 мм:

V_пр = 1,03*3,14*0,133 2 *(3160 – 20)/4 = 44,90 м 3 .

Очень часто на практике для быстрого определения V_пр пользуются следующей эмпирической формулой:

где D_н – номинальный наружный диаметр колонны труб, спущенных в скважину, в дюймах;

D_н 2 /2 – количество продавочной жидкости, необходимое для заполнения 1 м спущенных труб, л;

Н₁ – глубина установки кольца "стоп", т.е. глубина продавки цементного раствора.

Для эксплуатационной колонны:

V_пр = 5*3270/2 = 40875 л = 40,88 м 3 .

Расчет давления при закачке

Максимальное давление перед посадкой верхней пробки на упорное кольцо определяется из уравнения:

где Р₁ – давление, необходимое для преодоления сопротивления, обловленного разностями плотностей жидкости в трубах и затрубном пространстве;

Р₂ - давление, необходимое для преодоления гидравлических сопротивлений.

Величину Р₂ обычно находят по эмпирическим формулам. Наиболее распространенной является формула Шищенко-Бакланова; для скважин глубиной более 1500 м:

Для колонны диаметром 324 мм:

Р₁ = (1/10 5 )*[(30 – 5)*(1420 – 1100)] = 0,08 МПа

Р₂ = 0,001*30 + 1,6 = 1,63 МПа.

Р_max = 0,08 + 1,62 = 1,7 МПа.

Для колонны диаметром 245 мм:

Р₁ = (1/10 5 )*[(850 – 20)*(1420 – 1100)] = 2,66 МПа

Р₂ = 0,001*850 + 1,6 = 2,45 МПа.

Р_max = 2,66 + 2,45 = 5,11 МПа.

Для колонны диаметром 146 мм:

Р₁ = (1/10 5 )*[(1500 – 20)*(1420 – 1100) + 1660*(1860 – 1200)] = 15,7 МПа

Р₂ = 0,001*3160 + 1,6 = 4,76 МПа.

Р_max = 15,7 + 5,26 = 13,73 МПа.

© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.017)

Определяем эквивалентную плотность восходящего потока бурового раствора . В процессе циркуляции жидкости результирующее давление на забой скважины равно сумме гидростатического и перепада давления в кольцевом пространстве. Это давление определяется как динамическое в отличие от статического давления бурового раствора па забой. [2]

Резкое возрастание эквивалентной плотности в начальный период промывки обусловлено необходимостью создания на забое некоторого запаса противодавления посредством установления расчетного давления рэ. [4]

Интенсивность нарастания эквивалентной плотности увеличивается по мере приближения рассматриваемого сечения ствола скважины к устью. [6]

Таким образом, эквивалентной плотностью сил Р можно пользоваться лишь в тех случаях, когда нас не интересует распределение пондеромоторных сил по объему магнита. Зато в этих случаях введение в рассмотрение эквивалентных сил fJK весьма удобно потому, что, как мы сейчас покажем, Р может быть просто выражена через плотность постоянных магнитных зарядов pS и плотность токов проводимости j в магните. [7]

Таким образом, эквивалентной плотностью сил Гэк можно пользоваться лишь в тех случаях, когда нас не интересует распределение пондеромотор-ных сил по объему магнита. [8]

Таким образом, эквивалентной плотностью сил Гэк можно пользоваться лишь в тех случаях, когда нас не интересует распределение пондеромоторных сил по объему магнита. Зато в этих случаях введение в рассмотрение эквивалентных сил f3K весьма удобно потому, что, как мы сейчас покажем, f3K может быть просто выражена через плотность постоянных магнитных зарядов pjj и плотность токов проводимости J в магните. [9]

Давление на графике выражено эквивалентной плотностью буро вого раствора в зависимости от положения верхней границы пачкь над забоем. [11]

Еще один встречающийся термин, эквивалентная плотность потока системы SE , характеризует одновременно чувствительность антенны и приемной системы. Эта величина равна плотности потока точечного источника, расположенного в главном лепестке диаграммы направленности антенны, и создающего двойную мощность шума в приемнике по сравнению с шумами системы в его отсутствие. [12]

Микросхемой называют микроэлектронное изделие, имеющее эквивалентную плотность монтажа не менее пяти элементов в 1 см3 объема. Если все или часть элементов микросхемы нераздельно связаны и электрически соединены между собой так, что устройство рассматривается как единое целое, ее называют интегральной микросхемой. [13]

Микросхема - микроэлектронное изделие, имеющее эквивалентную плотность монтажа не менее пяти элементов в 1 см3 объема, занимаемого схемой, и рассматриваемое как единое конструктивное целое. [14]

Микросхема - микроэлектронное изделие, имеющее эквивалентную плотность монтажа не менее пяти элементов в 1 еж3 объема, занимаемого схемой, и рассматриваемое как единое конструктивное целое. [15]

Плотность цементного раствора почти всегда выше плотности промывочной жидкости в скважине, поэтому по мере того, как колонна заполняется цементным раствором, разность давлений столбов жидкости в ней и кольцевом пространстве возрастает, а давление в цементировочных насосах и цементировочной головке уменьшается. С того момента, как цементный раствор начнет выходить в кольцевое пространство, давление в насосах и цементировочной головке вновь возрастает. [1]

Плотность цементного раствора в промысловых условиях чаще всего определяют с помощью ареометров А1Ч и АГ-2 в каждой точке затворения независимо от наличия станции контроля цементирования ( СКЦ), которая обеспечивает автоматическую регистрацию и запись средней плотности закачиваемого в скважину раствора. [2]

Плотность цементного раствора является одной из важнейших его характеристик. От плотности зависят, в частности, вес столба раствора, определяющий гидростатическое давление в стволе скважины, условия вытеснения промывочной жидкости и давление в насосах в конце цементирования. По плотности контролируется водо-цементное отношение раствора, приготовляемого в ходе цементирования. Плотность цементного раствора может быть определена различными методами. В буровой практике плотность определяется специальными ареометрами АГ-1 или АГ-2, позволяющими в полевых условиях быстро и достаточно точно производить определение. [4]

Плотность цементного раствора рассчитывают такой, чтобы давление было больше пластового, но меньше давления гидроразрыва как во время цементирования, так и сразу же после него. [5]

Плотность цементного раствора в промысловых условиях чаще всего определяют с помощью ареометров АГ-l или АГ-2 в каждой точке затворения независимо от наличия станции контроля СКЦ, которая обеспечивает автоматическую регистрацию и запись средней величины плотности закачиваемого в скважину раствора. Непрерывный контроль плотности тампонажного раствора достигается посредством применения радиоактивных плотномеров. [6]

Плотность цементного раствора определяется в основном водоцементным отношением. Колебания объясняются внесением в цементный раствор воздуха, а также непостоянством плотности цемента. [8]

Плотность цементного раствора при цементировании определяют ареометрами ( рис. 69) АГ-1 и АГ-2. В стакан 2 до краев наливают цементный раствор и вставляют стакан прорезями на штифты поплавка. Избыток раствора выходит через отверстия и смывается с поверхности стакана. Ареометр опускают в ведро с водой. На уровне воды считывают деление на шкале поплавка, что указывает на плотность налитого в стакан цементного раствора. [9]

Плотность цементного раствора в большинстве случаев на практике может изменяться в широком диапазоне ( от 1 40 до 2 3 г / см3) в зависимости от геологических, технологических и других фактических условий. В этих случаях плотность и водоцементное отношение не регламентируются ГОСТом, а устанавливаются, исходя из технологических требований. [10]

Плотность цементного раствора - функция плотностей сухого цементного порошка, вводимых добавок ( средневзвешенной плотности твердой фазы цементного раствора рт), жидкости затворения рж и относительного содержания жидкой и твердой фаз Ж / Т, которое представляет собой отношение массы жидкости к массе твердой части тампонажного раствора. [11]

Плотность цементного раствора может быть определена различными методами. В буровой практике специальными ареометрами АГ-1 или ЛГ-2 можно быстро и достаточно точно определять плотность в полевых условиях. [13]

Плотность цементного раствора может понижаться в случае попадания в горшок смесительного устройства крупных кусков схватившегося цемента или других посторонних предметов. Это возможно при отсутствии сетки на верхнем люке бункера машины и недостаточно тщательной подготовке машины к работе. [14]

Плотность цементного раствора в промысловых условиях чаще всего определяют с помощью ареометров АГ-1 или АГ-2 в каждой точке затворения независимо от наличия станции контроля СКЦ, которая обеспечивает автоматическую регистрацию и запись средней плотности закачиваемого в скважину раствора. Непрерывный контроль плотности тампонажного раствора достигается применением радиоактивных плотномеров. [15]

Плотность цементного раствора на практике определяют с помощью ареометров АГ-1 или АГ-2 в каждой точке затворения независимо от наличия станции контроля ( СКЦ), которая обеспечивает автоматическую регистрацию и запись-величины плотности закачиваемого в скважину раствора. Непрерывный контроль плотности тампонажного раствора достигается с помощью радиоактивных плотномеров. [16]

Плотность цементного раствора регулируют изменением количества цемента, подаваемого в смесительное устройство. [18]

Снижение плотности цементных растворов может быть обеспечено также вследствие повышения водоцементного отношения, однако роль облегчителя может выполнять тонкомолотая кремнеземистая добавка. [19]

Снижение плотности цементных растворов достигается введением в них реагентов и материалов с высоким содержанием газа и воздуха, легких органических и неорганических материалов или реагентов, а также материалов, которые способны удерживать значительное количество воды. Наиболее эффективны для этих целей реагенты-структурообразователи ( например, КМЦ, гипан), материалы типа пластмасс с плотностью, близкой к 1000 кг / м3, и бентонитовые глн-нопорошки, хорошо удерживающие воду. [20]

Изменение плотности цементного раствора , изготовляемого цементосмесительными машинами одновременно с закачкой, может привести к тому, что цементный раствор не будет обладать заданными качественными параметрами и схватывание его может произойти в непредусмотренное время. Для обеспечения необходимых условий выполнения технологического процесса цементирования скважин в этом процессе одновременно участвует до десятка цементировочных агрегатов и несколько цементосмесительных машин. В связи с тем, что темп закачки на различных стадиях технологического процесса различный, то в каждый данный момент количество работающих агрегатов должно быть различным. Поэтому контроль процесса и управление всеми участвующими агрегатами должны осуществляться с единого пункта. [22]

Так как плотность цементного раствора всегда больше плотности промывочной жидкости, давление, создаваемое на стенки скважины в конце продавки, может оказаться выше давления поглощения. [23]

Так как плотность цементного раствора должна превышать плотность промывочной жидкости не менее чем на 200 - 250 кг / м3 ( см. § 68), в первый период цементирования давление столба жидкости в колонне может намного превышать давление столба жидкости за колонной. Поэтому для поддержания заданного режима продавки необходимо перед цементированием кольцевое пространство скважины герметизировать превентором, а в период продавки следить за тем, чтобы расход жидкости, выходящей из скважины, был равен производительности цементировочных насосов, участвующих в про-давке. Для этого на выкидной линии превентора необходимо установить расходомер РГР-7. В ряде случаев требуется поддерживать-противодавление на устье с помощью регулируемого штуцера. [24]

Так как плотность цементного раствора больше плотности глинистого, заполнявшего скважину перед цементированием, давление в цементировочной головке по мере заполнения колонны цементным раствором уменьшается. Оно достигает минимума в тот момент, когда вся колонна оказывается заполненной цементным раствором, который не вышел еще в кольцевое пространство. [25]

На изменение плотности цементного раствора оказывают влияние вводимые химические реагенты. [26]

Для повышения плотности цементных растворов используют утяжеляющие добавки ( например, барит, магнетит, гематит и другие) и кварцевый песок. Увеличивают плотность цементных растворов и снижением водоцементного отношения с одновременной обработкой растворов реагентами-пластификаторами ( например, ССБ, ПФЛК и другими), а также одновременным введением утяжеляющих добавок. [27]

Для повышения плотности цементного раствора следует прежде всего использовать снижение водосодержания за счет снижения дисперсности и введения пластификаторов. Это в меньшей степени ухудшает свойства цементного камня по сравнению с введением утяжелителей-добавок с повышенной плотностью. При температурах выше 60 С для общего снижения дисперсности цемента полезно вводить добавку грубомоло-того или природного кварцевого песка. Одновременно со снижением водопотребности это повышает термостойкость цемента. Песчанистые портландцементы и шлакопесчаные цементы совместного помола также характеризуются пониженной водопо-требностью и являются более подходящими для утяжеления по сравнению с чистыми минеральными вяжущими веществами. [28]

При определении плотности цементного раствора необходимо учитывать вовлечение воздуха в раствор в процессе его приготовления. Вовлечение воздуха достигает заметной величины при введении в раствор в качестве замедлителей или пластификаторов некоторых поверхностно-активных веществ, вызывающих ценообразование. Значительное воздухововлечение может происходит при приготовлении цементного раствора в гидросмесителе или в высокооборотной механической мешалке. [29]

При определении плотности цементного раствора необходимо учитывать вовлечение воздуха в раствор в процессе его приготовления. Вовлечение воздуха достигает заметной величины при введении в раствор в качестве замедлителей или пластификаторов некоторых поверхностно-активных веществ, вызывающих ценообразование. Значительное воздухововлечение может происходить при приготовлении цементного раствора в гидросмесителе или г; высокооборотной механической мешалке. [30]

m= (8)

где Gв и Gц – соответственно вес воды и цемента.

В общем виде плотность цементного раствора равна

ρ_цр= (9)

где G цр-вес цементного раствора

V цр –объем цементного раствора

В свою очередь G цр= Gв + Gц, (10)

V цр = Vв + Vц, (11)

где Gв , Gц – соответственно вес воды и цемента в растворе

Vв , Vц - соответственно объем воды и цемента в растворе.

Vц = ; Vв = , (12)

где ρ_ц и ρ_в -соответственно плотность воды и цемента.

Из (8) следует , что Gв= m * Gц с учетом этого ( 10) и (11) соответственно могут быть записаны следующим образом

G цр= Gц+ m Gц = Gц ( 1+m) (13)

V цр= + = Gц * ( + ) = (14)

Подставляя G цр из формулы (13) в выражение (9), получаем исходную формулу для расчета плотности цементного раствора

ρцр= ;

которая после преобразования примет следующий вид

ρцр= (15)

Единицы измерения плотности цементного раствора определяется единицами измерения плотности цемента и воды ( г/см 3 ; кг/м 3 ) .Значение ρц берется по справочным данным или по результатам фактических замеров, значение водоцементного отношения m принимается в пределах m 0,4 – 0,6 .

Плотность облегченной тампонажной смеси ( гельцементного раствора)

Облегчение тампонажной смеси производится для снижения давления на горные породы во избежание гидроразрыва и последующего поглощения раствора.

В состав гельцементного раствора входит вода, цемент и наполнитель

При этом весовое отношение воды к цементу выражается водоцементным отношением М

М = (16)

А весовое отношение наполнителя к цементу глиноцементным отношение В

В = (17)

Формула для расчета плотности гельцементного раствора выводится по той же схеме , что и для чистого цементного раствора

ρ_гц= (18)

Запишем вес гельцементного раствора как сумму весов составляющих его компонентов

Gгц = Gв + Gц + Gн = М * Gц + Gц +В * Gц = Gц * ( M+1+B) ( 19)

и выразим объем через их вес и плотность

Vгц = Vв + Vц + Vн = + + = + + =

= Gц* ( + + ) (20)

Подставляя значения Gгц из (19) и Vгц из ( 20) в выражение ( 18), получим

ρ_гц = (21)

Основные трудности при использовании гельцементного раствора связаны с выбором водоцементного М и глиноцементного В отношений. Эти отношения взаимосвязаны, т.к. изменение количества глины в растворе вызывает необходимость изменения количества воды. Одним из главных критериев при выборе М и В , кроме ожидаемого изменения плотности , является растекаемость гельцементного раствора, характеризующая его прокачиваемость.

Для гельцементного раствора на основе портландцемента и бентонитового порошка экспериментально установлены значения плотности гельцемента

В	0	1:10	1:5	1:4	1:3	1:2	1:1	2:1
Ρгц ( г/см 3 )	1,84	1,70	1,61	1,58	1,53	1,47	1,38	1,32

Расчетные данные получены при значениях ρ_в = 1 г/см 3 ρ_н = 2,6 г/см 3 ; ρ_ц = 3,15 г/см 3 .

Цементно – бентонитовые тампонажные смеси могут готовиться по нескольким схемам.

1. Тщательно перемешивая смесь цемента и глинопорошка в заданном отношении затворяется потребным количеством воды.

2. Цемент затворяется глинистым раствором.

3. Глинопорошок затворяется цементным раствором.

4. Глинистый раствор соединяется с цементным.

Во всех случаях в конечном продукте должны выдерживаться выбранные соотношения М и В. При этом для удобства вводятся понятия водосмессовое отношение и водоглинистое отношение. Водосмесовое или водотвердое отношение запишется как

В/Т = (23)

Так как Gв = М* Gц, а Gн = М* Gц, то

В/Т = ( 24)

Водоглинистое отношение составит

В/Г =

Подставляя значение Gв и Gн получим

В/Г = ( 25)

Таким образом , находится плотность гельцементного раствора.

Буферная жидкость

Объем буферной жидкости должен обеспечивать разделение бурового раствора от тампонажной смеси в затрубном пространстве. Высота столба буферной жидкости должна быть такой, чтобы верхняя граница ( контакт с буровым раствором) и нижняя ( контакт с тампонажной смесью) в процессе смешивания не сомкнулись. А процесс смешивания будет зависить от времени контакта смешиваемых жидкостей, или в конечном итоге от высоты подъема тампонажной смеси. С увеличением высоты цементирования должна учитываться высота столба буферной жидкости.

С другой стороны снимаемая со стенок скважины глинистая корка попадает в буферную жидкость и при определенном объеме глинистого материала буферная жидкость потеряет свои функциональные свойства. В данном случае повышение цементируемого пространства также требует увеличения объема буферной жидкости.

Практикой установлено , что минимально необходимая высота столба буферной жидкости в затрубном пространстве должна составлять ориентировочно 100м на каждые 1000м цементируемого интервала.

Тогда минимальный объем буферной жидкости составит:

Vбж мин = * ( D_c 2 – D 2 ) * hбж мин (1)

где D_c и D соответственно диаметр скважины и обсадной колонны

hбж – минимально необходимая высота столба буферной жидкости в

Увеличение объема буферной жидкости относительно минимального всегда положительно сказывается на качестве цементирования, за исключением отдельных случаев , когда в качестве буферной жидкости используется техническая вода без каких – либо добавок в неустойчивых разрезах ( неправильно выбран тип жидкости).

Однако увеличение объема буферной жидкости имеет ограничение , связанное со следующим. В большинстве случаев плотность буферной жидкости меньше плотности бурового раствора. Выходя в затрубное пространство буферная жидкость вытесняет буровой раствор, при этом давление на продуктивный горизонт снижается и при определенной высоте буферного столба может произойти выброс. Из этого условия находиться максимальная высота столба буферной жидкости. На схеме 1 изображен момент , когда весь объем буферной жидкости доставлен в затрубное пространство. Для этого случая снижение давления в затрубном пространстве будет максимальным.

Запишем условие отсутствия выброса в виде выражения

Р пл =0.1 * ( L – hбж) * ρ_бр + 0.1*h_бж макс * ρ_бж

h_бж макс = ( 2)

где h_бж макс – максимальная высота столба буферной жидкости в затрубном пространстве, м; - пластовое давление. Атм. ; -плотность бурового раствора и буферной жидкости соответственно. г/см 3 . Тогда максимальный объем буферной жидкости

Vбж макс = * ( D_c 2 – D 2 ) * hбж макс (3)

Номинальный объем буферной жидкости должен находиться в пределах между минимальным и максимальным значениями.

Ориентировочно номинальный объем буферной жидкости можно найти из выражения

Vбж = 0.2 * (Vтс + Vпж), ( 5)

где Vтс и Vпж- объем тампонажной смеси и продавочной жидкости соответственно.

Возможно находить высоту столба буферной жидкости в затрубном пространстве во время её контакта со стенками скважины, которое составляет 7-10 мин. Тогда при известной скорости жидкости в затрубном пространстве высота столба буферной жидкости составит

hбж = V* t , а объем (6)

Vбж = * ( D_c 2 – D 2 ) * hбж

где V – скорость восходящего потока

t- время контакта , принимаемое равным 10 мин = 600сек.

Таким образом , общая схема нахождения объема буферной жидкости сводиться к следующему : принимается hбж мин и находится её минимальный объем по выражению ( 1) . находиться максимальная высота буферной жидкости по выражению ( 2) и максимальный объем по выражению ( 3). Определяется номинальный объем по выражению( 5) или ( 6) и проверяется условие (4). При высоких пластовых давлениях максимальная высота столба буферной жидкости резко ограничивается и может оказаться даже меньше минимального значения. В этом случае необходимо повышать плотность буферной жидкости.

Расчет продовочной жидкости

Продавочная жидкость служит для вытеснения тампонажной смеси из обсадной колонны в затрубное пространство с помощью продавочной пробки.

В качестве продавочной жидкости применяют буровой раствор. В общем виде объем продавочной жидкости должен быть равен внутреннему объему обсадной колонны в интервале от цементировочной головки до кольца «стоп». Поскольку обсадная колонна имеет стенки разной толщины, то её внутренний объем удобнее определять по объёму отдельных секций. Тогда искомый объем составит

V ок = (1),

где di – внутренний диаметр соответствующей секции обсадной колонны

li – длина соответствующей секции ( без учета высоты цементного стакана нижней секции). Объем продавочной жидкости определяется как

где К – коэффициент учитывающий сжатие пузырьков воздуха в продавочной жидкости и деформацию обсадной колонны , принимается равным 1,03 ….1,05.

В исходных данных согласно предыдущим практическим работам выбирается диаметр эксплуатационной колонны, глубина спуска кондуктор

( по вертикали и по стволу), при двухступенчатом способе цементирования глубина установки муфты ступенчатого цементирования, глубина скважины.

Практическая работа № 17

Читайте также: