WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Техніка і технологія буріння свердловини - Курсова робота

Техніка і технологія буріння свердловини - Курсова робота

конструкції експлуатаційної колони.
Таблиця 2.19 - Параметри обсадних колон.
Інтервал,м Довжина секції, м Вага секції, m Нароста-юча вага, m Діаметр,мм Група міцно-сті Товщи-на стінок, м
Від (верх) До (низ)
0 30 30 4,9 4,9 0,476 D 0,010
0 350 350 37,3 37,3 0,426 D 0,01
2050
100
0 2800
2050
100 100
1950
100 8,7
14,8
8,7 8,7
84,8
96 0,324
0,324
0,324 D
D
D 0,011
0,0095
0,011
2370
2140
100
0 2800
2370
2140
100 430
230
2040
100 18,9
14,9
81,6
5,2 18,9
33,8
115,3
120,5 0,219
0,219
0,219
0,219 D
P-110
D
D 0,010
11,99
0,010
0,0095
2.9 Цементування обсадних колон
2.9.1 Спосіб цементування
Спосіб цементування вибираємо в залежності від глибини свердловини, висоти інтервалів цементування, температури і тиску на вибої свердловини, а також характеристики гірських порід.
Враховуючи вище сказане, вибираємо двохступеневе цементування.
2.9.2 Вибір густини і складу тампонажного розчину
Густина цементного розчину повинна задовольняти умову:
?min??ц.р.??max; (2.95)
де, ?min - нижня границя густини із умови забезпечення кращого заміщення бурового розчину тампонажним, можливості контролю величини висоти підйому цементного розчину, кг/м3
?min=?с.т.+??; (2.96)
де, ?б.р. - густина бурового розчину, яким заповнена свердловина перед цементуванням.
?? - мінімальна необхідне перевищення густини цементного розчину проти бурового, яке складає ??=200-250 кг/м3
?max - верхня границя густини цементного розчину із умови попередження нагинання цементного розчину, кг/м3.
(2.97)
де, Рпр - тиск гідро розриву пласта, Па;
Нп - глибина залягання поглинаючого горизонту в підошві, м;
h1др - висота підйому цементного розчину над поглинаючим горизонтом, м;
а - коефіцієнт безпеки, а=1,1-1,3;
Восер - узагальнений коефіцієнт гідравлічних втарт в затрубному просторі.
; (2.98)
де, В01, В02 - коефіцієнти гідравлічних втрат відповідно в незакріпленому і закріпленому інтервалах свердловини;
В незакріпленому інтервалі коефіцієнт гідравлічних втрат вираховується по формулі:
; (2.99)
де, ? - коефіцієнт гідравлічних втрат, ?=0,025;
Vкп - швидкість підйому цементного розчину в кільцевому просторі, ВКП=1,5-2,0 м/с;
Кк - коефіцієнт кавернозності, лінійний;
D - діаметр свердловини, м;
d - зовнішній діаметр обсадної колони, м;
В закріпленому інтервалі:
; (2.100)
де - внутрішній діаметр попередньої колони, м;
d - зовнішній діаметр колони, що цементується, м.
?min-1180+220=1400 кг/м3
В01=0,025·1,52/2(0,1905·1,07-0,146)=0,486;
В02=0,025·22/2(0,199-0,146)=0,94;
;
кг/м3
1400??ц.р.?2300 кг/м3.
Вибір тампонажного розчину.
Основними критеріями, які обумовлюють склад тампонажних розчинів є пластовий тиск, тиск гідро розриву порід, температура на вибої, висота цементування, агресивність пластових вод.
Згідно ГОСТу-1581-85 вибираємо для приготування цементного розчину портландцемент марки ПТЦ-100.
Так, як у нас двохступеневе цементування знайдемо місце установки муфти.
Місце установки муфти знаходимо за формулою:
(2.101)
де, ?цр - густина цементного розчину, кг/м3;
КПР - густина промивальної рідини, кг/м3;
Н - глибина свердловини, м.
м.
Для того, щоб під час цементування протитиск на продуктивні пласти, а відповідно їх кальматація були мінімальні, цементувальну муфту розрахунок дозволяє нам встановити на 200 метрів вище башмака проміжної колони, тобто на глибині 2600 м.
2.9.3 Розрахунок цементування.
Вихідні дані:
Глибина свердловини Н=4200 м.
Висота цементного стакана для двохступеневого цементування 30 і 20 м.
Густина цементного розчину ?цр=1820 кг/м3.
Густина продавочної рідини КПР=1180 кг/м3.
Густина сухого цементу ?ц=3150 кг/м3 для ПТЦ-100.
Водоцементне відношення W=0,5.
Внутрішній діаметр проміжної колони dвп=0,199 м
Розрахунок прямої секції
1. розрахунок необхідної кількості матеріалів.
Необхідна кількість цементного розчину визначається за формулою:
Vцр=Fкп1hцр1+Fкп2hцр2+F0hc; (2.102)
Де, Fкп - площа поперечного перерізу в кільцевому просторі в незакріпленій частині свердловини, м2:
; (2.103)
Fкп1=0,785(0,19052·1,15-0.1462)=1,6·10-2 м2;
В закріпленому інтервалі
Fкп2=0,785(0,1992-0.1462)=1,4·10-2 м2;
F0 - площа внутрішнього перерізу обсадної колони, що цементується в зоні розміщення цементного стакана:
F0=?/4·d2вн; (2.104)
де, dвн - внутрішній діаметр обсадної колони в зоні розміщення цементного стакану, м.
F0=0,785(127·10-3)2=1,27·10-2 м2;
Тоді кількість цементного розчину
Vц.р.=1,6·10-2·1400+1,4·10-2·200+1,27·30=25,58 м3,
Необхідна кількість сухого цементу:
; (2.105)
де, ? - коефіцієнт втрат сухого цементу, ?=1,05.
кг=32.589 т
Необхідна кількість води для змішування цементного тіста:
Vв=Мц·W; (2.106)
Vв=32,589·0,9=16,3 м3.
Необхідний об'єм продавочної рідини:
Vпр=Fоср(Н-hс)·?; (2.107)
де, Fоср - середнє значення площі внутрішнього перерізу обсадної колони.
Fоср=?/4·d2вср; (2.108)
; (2.109)
де, l, dв1, l2, dв2 - довжини і внутрішні діаметри секцій обсадних труб з різними товщинами стінок;
? - коефіцієнт стиснення рідини.
м;
Fоср=1,68·10-2·0,785=1,32·10-2 м2;
Vпр=1,32·10-2(4200-30)·1,05=57,9 м3.
2. Вибір цементувальних агрегатів.
Вибір цементувальних агрегатів проводимо по тиску на цементувальній головці в кінці цементування.
Рк=Р?+Рг; (2.110)
де, Р? - тиск, який створюється за рахунок зміни бурового розчину на цементний, Па.
Р?=(?ц.р.-?пр)(Н-hс)g; (2.111)
Р?=(1820-1180)(1600-30)·9,81=9,85·106 Па.
Рг=А0(Н-hс)?пр+?01hцр1·?цр+?02hцр2·?цр; (2.112)
де, А0 - узагальнений коефіцієнт гідравлічних втрат в трубах при турбулентному режимі руху;
; (2.113)
де, Vт - швидкість руху рідини в середині обсадної колони;
;
Рг=0,391(4200-30)·1180+0,48·1400·1820+0,94·8200·1820=3,48·106 Па;
Рк=9,85+3,48=13,33 МПа.
По тиску на цементувальній головці в кінці цементування вибираємо цементувальний агрегат ЦА-320М.
3. Встановлення режиму роботи цементувальних агрегатів.
Виписуємо характеристику агрегату ЦА-320М.
Таблиця 2.20 - Подача ітиск, які розвиває цементувальний агрегат
Діаметр втулок, мм Швидкість Подача, Q, м3/с Тиск, МПа
125 І
ІІ
ІІІ
ІV 2,3
4,3
8,1
14,5 24
19
10
6
Для визначення початкової швидкості, при якій починаємо закачку цементного розчину, порівнюємо Рг з тисками, які розвиває агрегат. Так, як Рг-РІV, то закачку цементного розчину проводимо на ІV передачі.
4. Продавка цементного розчину.
Визначаємо константи
Loading...

 
 

Цікаве