Изчисляване на едноетапно циментиране на кладенци
Примери за изчисление
Пример 11.5. Изчислете едноетапно циментиране при следните условия: корпус с диаметър 273 mm се спуска на дълбочина H=2000 m; диаметър на кладенеца D кладенец =320 mm; височина на повдигане на циментовия разтвор зад колоната H c =1500 m; плътност на сондажната течност ρ p =1350 kg/m; плътност на циментовия разтвор ρcr =1860kg/m3; упорният пръстен е монтиран на височина 20 m от обувката на колоната, т.е. височина на циментова чаша h=20 m; обемът на циментовото стъкло V c.s = 1,04 m3. Пластово налягане на продуктивния хоризонт p pl =25 MPa; разстояние от продуктивния хоризонт z pl \u003d 1900 m.
Решение . Определяме височината на колоната на буферната течност, използвайки формулата (11.14), като преди това намерихме коефициента на аномалия, използвайки формулата (11.15):
Като буферна течност вземаме воден разтвор на NaCl соли с плътност 1080 kg/m3, след което
Определете височината на калния стълб зад колоната (вижте формула 11.17)
к.с. = 2000 - (1500 + 210) = 290m.
Намираме необходимия обем циментова замазка по формулата (11.18)
Необходима маса на сух цимент съгласно уравнение (11.19)
Gts \u003d 38,4 1860 1 / (1 + 0,5) 1,05 \u003d 50000 kg \u003d 50 тона.
Количеството вода за приготвяне на прогнозния обем циментова замазка по формулата (11.21)
Необходим обем разтвор за изцеждане; при капацитет на колектора, Vm=0,9 m3.
Vpr \u003d 1,04 0,8 0,255 2 (2000 - 20) + 0,8 \u003d 108,0 m3
Определяме максималното налягане, преди да приземим горния щепсел върху тягата
р1 = 0,01[290 1350 + 210 1080+1500 1860-(2000-20) 1350-20 1860] = = 7,0 МРа, р2 = 0,001 2000 + 0,8 = 2,8 МРа.
където p1 е налягането, създадено поради разликата в плътността на течността в пръстена и в тръбите; p2 - налягане, необходимо за преодоляване на хидравлсъпротива.
Накрая pmax=7,0+2,8=9,8 MPa.
Вземаме vv = 1,8 m/s и намираме необходимия поток от циментиращи възли, за да осигурим тази скорост: [виж формули (11.26) и (11.27)]
Тогава Q=0,024 1,8=0,044 m3/s=44 dm3/s.
За циментов агрегат ЦА-320М производителността при скорост III е QIII=8,7 dm3/s при диаметър на втулката 125 mm, и налягане pIII=10,7 MPa, т.е. зададеният режим (по отношение на налягането) ще бъде осигурен при използване на този циментиращ агрегат.
Броят на необходимите циментови единици по формулата (11.28)
Приемаме шест единици ЦА-320 М.
Ние намираме необходимия брой машини за смесване на цимент,
Ние определяме броя на циментиращите единици при изпомпване на буферна течност с обем
V6 \u003d 0,8 (0,32 2 -0,273 2) 210 \u003d 5,04 m3.
Капацитетът на един измервателен резервоар TsA-320M е 6,4 m3. Следователно приемаме един циментиращ агрегат (n1=1) за изпомпване на буферната течност.
Броят на циментиращите единици при изпомпване на циментова суспензия n2=2m=2·3=6.
Избираме циментовата суспензия за циментиране на обсадната колона, която се характеризира с началото на удебеляване:
Приема се циментов разтвор на базата на портланд цимент по ГОСТ 1581-78 със следните показатели: разстилаемост (при водоциментово отношение m=0,5) 18 cm; началото на настройката - не по-рано от 2 часа; край на настройката - не по-късно от 10 часа.