Применение новых технологий при проведении ремонтно-изоляционных работ
Таким образом, составы АКОР и технология их применения полностью отвечают предъявляемым к ним требованиям. Предложенный и реализованный подход к выбору объекта и технологической схемы дает возможность эффективно проводить работы в самых разнообразных условиях. Разработанные и примененные на практике составы, технология и программное обеспечение выполнения работ позволяют решить проблемы ограничения водопритоков и особенно в скважинах с высокой обводненностью.
2.5 Расчет цементирования скважин
Перед началом цементирования необходимо определить следующие данные: количество потребного сухого тампонажного материала, т; количество жидкости для приготовления тампонажного раствора, м3; объем жидкости для продавливания тампонажного раствора в пласт или за колонну, м3; давление в конце продавливания тампонажного раствора, МПа; число и тип цементировачных агрегатов.
Для расчета процесса цементирования скважины необходимо иметь следующие данные: глубину скважины и интервал перфорации; диаметр эксплуатационной колонны и высоту подъема цемента за ней; технические данные об эксплуатационной колонне; пластовое давление разрабатываемой залежи или водоносного объекта; характер притока и место поступления воды в скважину; приемистость скважины; обратную отдачу; температуру на забое; диаметр колонны заливочных (цементировочных) труб; глубину их спуска.
В этом разделе приведены расчеты, таблицы и номограммы, позволяющие сравнительно легко определить необходимые данные для проведения цементировочных работ.
С помощью табл. 7 – 9 можно определить потребное количество тампонажного материала для создания цементного стакана необходимой высоты в колоннах различных диаметров, рассчитать объемы колонн заливочных труб и затрубного пространства между обсадными и заливочными трубами различных диаметров и т.д.
Табл. 8 – 9 составлены при жидкостно-цементном отношении, равном 0,5.
Таблица 7 – Потребное количество цемента для приготовления 1 м3 раствора
|
Жидкостно цементное отношение |
Плотность цементного раствора, г/см3 |
Количество цемента, потребное для приготовления 1 м3 цементного раствора, т. |
Объем цементного раствора, приготовленного из 1 т цемента, м3 |
|
0,40 |
1,96 |
1,39 |
0,720 |
|
0,45 |
1,90 |
1,31 |
0,763 |
|
0,50 |
1,86 |
1,23 |
0,813 |
Таблица 8 – Высота заполнения внутреннего пространства НКТ и обсадной колонны тампонажным раствором, м
|
Диаметр труб, мм |
48 |
50 |
73 |
89 |
102 |
114 |
127 |
140 |
146 |
168 |
|
Высота подъема 1 м3 раствора в трубах |
952 |
493 |
316 |
220 |
161 |
123 |
107 |
86 |
78 |
57 |
Таблица 9 – Расход сухого тампонажного цемента для заполнения тампонажным раствором 1 м внутреннего пространства обсадной колонны
|
Диаметр обсадной колонны, мм |
114 |
127 |
140 |
146 |
168 |
178 |
194 |
219 |
|
Расход сухого тампонажного цемента, т |
0,010 |
0,012 |
0,015 |
0,016 |
0,022 |
0,025 |
0,031 |
0,040 |
2.6 Расчет колонны заливочных труб
Определить наибольшую глубину спуска трехступенчатой колонны заливочных труб, составленной из НКТ диаметрами 73,89 и 114 мм, изготовленных из стали марки Е.
Решение:
1) Предельно допустимую длину трехразмерной колонны заливочных труб с учетом растяжения от сил собственного веса определяют по выражению (расчет секций колонны труб ведется снизу вверх):
L = l1 + l2 + l3, (1)
где l1, l2, l3 – длина колонны труб соответственно нижней, средней и верхней секций, м.
, (2)
, (3)
. (4)
где Qстр – страгивающая нагрузка на резьбовые соединения труб
соответствующего диаметра, кН.
К – коэффициент запаса прочности (равен 1,5);
q1, q2, q3 – вес 1м труб диаметрами 73, 89 и 114 мм с учетом муфт, Н.
2) Длина нижней секции, состоящей из НКТ диаметром 73 мм, будет
м
Длина второй секции, состоящей из НКТ диаметром 89 мм, будет
м
Длина верхней секции, состоящей из НКТ диаметром 114 мм, будет
м
Тогда общая длина заливочных труб составит:
м.
2.7 Расчет цементирования скважин под давлением
Произвести расчет цементирования скважины под давлением при следующих данных:
глубина скважины 2450 м;
диаметр эксплуатационной колонны 168 мм;
приемистость скважины 0,3 м3/мин;
в скважину спущена комбинированная колонна заливочных труб диаметром 73*89 мм на глубину 2400 м (73-мм трубы на глубине 1600 м и 89-мм трубы на глубине 800 м);
среднегодовая температура воздуха 10 0С.
Решение:
1) Определим температуру на забое скважины по формуле:
tзаб= tср + (0,01/0,025) Н. [11, стр. 60] (5)
Принимая второе слагаемое за 0,025 Н и подставив численное значение, получим:
tзаб = 10 + 0,025 х 2450 = 71,3 0С.
2) Выбираем тампонажный цемент для «горячих» скважин (ГЦ), время начала схватывания с момента затворения у которого равно 105 мин. Тогда допустимое время цементирования:
Тдоп = 0,75 Тзат = 0,75 * 105 = 79 мин. (6)
3) Определим объем колонны заливочных труб:
