Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Альметьевский государственный нефтяной институт

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Практические занятия 2009

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

15.05.2015

Размер:

1.71 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 179 10 11 12 13 14 15 16 17 > Следующая >>>

³ H

min

(6.3.7.)

πDτc

где: Q.2 - осевая нагрузка на мост от массы труб или перепада давления,

τ c - касательное напряжение при сдвиге моста, (принимаем 0.5 МПа)НИ

Hmin - требуемая минимальная высота моста, м

Объем цементного раствора для установки моста по формуле

V = HTF +VT(C0+C1, +C2+C,3)

ка

(6.3.8.)

- объем заливочных труб,

F - площадь сечения скважины (колонны)

Со - коэффициент, учитывающий случайные ошибки при продавливании

цементного раствора. Если средства контроля цемен ирования отсутствуют, то

С0 = 0.02 - 0.03, если используются Со = 0. С 1 ,С2,, С3 - к эффициенты по таблице

6.3.2

в) Объем жидкости продавливания

(6.3.9.)

VП

= VT

ç1-

- C1 - C3

где

f- площадь сечения труб.

г) Объем буферной жидкости, закачиваемой перед и после цементного

раствора равны и определяются по формуле

Vп =C4VT +C 5HT F

(6.3.10)

г)

Минимальное количество жидкости,

необходимое для вымывания

излишков цемента обр тной промывкой

(6.3.11)

Vв=0.785 k (D2-d2)Hая

k - коэффицие т сжимаемости жидкости продавливания (1.01-1.1),

Н - глубина н вого искусственного забоя (верхней границы моста)

D - внутренний диаметр скважины,

d - на ужныйо

диаметр заливочных труб.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Таблица 6.3.2.

Значения для

Значения

для

бурильных труб с

насосно-

высаженными

компрессорных

Наименование коэффициента

обозначение

внутрь концами

труб

НИ

При буферной жидклсти

вода

нет

вода

нет

Потери цементного раствора на

С1

0,01

0,03

0,01

стенках труб

Потери

цементного

раствора

С2

0,02

0,04

0,01

0,02

в результате

смещения

ка

соседней жидкостью на I границе

То же на II границе

С3

0,02

0,03

0,01

0,02

Потери

буферной

жидкости

С4

0,02

при движении по заливочной

колонне

Расчет давления при вымывании тампон рующей смеси из скважины

Давление на выкиде насоса для вымыванияитампонирующей смеси при

прямой и обратной промывке

Рн = Prс+ Рт + Рз

где Pгс - давление на преодоление разности гидростатических давлений

столба раствора тампонирующей смесиии жидкости продавливания.

Рт и Р3

- давление на преодоление гидростатических сопротивлений

соответственно в трубах и за трубами.

Значение Ргс

определ ем по формуле

Рrc

= hцg(ρц − ρж)

(6.3.12)

h ц

- высотан

ая

где

столба цементного раствора в трубах или за трубами

ρц. и ρж - с

тветственно плотности растворов тампонирующего и

продавливания,

g - уско ение свободного падения = 9.81 м/с2

Для выбо а формул при расчете давлений на преодоление гидравлических

сопро ивлений

определяют режимы

течения жидкостей в трубах и за

трубами.

Режимыт

течения бурового и цементного раствора устанавливают

сопоставлением

расчетной

критической

(wKР )

фактической

(wф)

скорост й движения жидкостей в трубах (wm) или за трубами (w3).

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

НИ

при

wф < wKР

- режим течения структурный, wKР =25

при

wф

> wKР - режим течения турбулентный,

τ- динамическое напряжение сдвига цементного (τи ) и глинистого (τ)

растворов,

ρ-плотность растворов (ρц. ,

ρж)

wф = q/ F

24ηq

ка

где:

16 hυ æ

q - расход жидкости,

F - площадь поперечного сечения канала.

При структурном режиме течения

Рτ

(6.3.13)

çτ +

÷;

3 dd è

πdB

32ηq

Р3 =

çτ +

π (D

D - dH è

- dH )

+ dH )ø

ли цементного раствора в

Здесь hp - высота столба бурового растворао

трубах или за трубами,

η - структурная вязкость бурового и и цементного раствора;

D, dН ,

dВ

- соответственно внутренний диаметр колонны,

наружный и

внутренний диаметры НКТ.

Для

практических

расчетов значен я

наиболее широко

применяемых

цементных растворов принимают η =0,01 Па-с,

τ=7,0 Па.

При турбулентном режиме течения бурового или цементного растворов в

трубах в за трубами

аяT (з )

Р τ

8 λ Т (Т )

h P ρ q

;

(6.3.14.)

2 d B2

Р3 =

hP ρq

π 3 (D + d H )(D − d H )2

Здесь

λТ(Т),н

λТ(3)- соответственно коэффициент гидравлических

сопротивлений в трубах и затрубном пространстве.

Для п актических расчетов при турбулентном режиме течения буровых и

цемен ных растворов можно принять:

λТ(Т)=0,028; λТ(3) =0,054

Режимыт

течения воды или водных растворов солей устанавливают

сопоставлением расчетного значения параметров Re при течении жидкости в

трубах (Re3) с его критическим значением Reкp = 2300:

при Re < 2300 - режим течения ламинарный;

при Re > 2300 - режим течения турбулентный;

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Re T

ω T d B

ω 3 (D − d B )ρ

(6.3.15)

Re 3

НИ

Рассчитывают коэффициенты гидравлических сопротивлений в трубах и за

трубами:

ка

при структурном режиме

λC=64/Re

= 0,3164

(6.3.16)

при турбулентном режиме

Re0.25

Определяют давления на преодоление гидравлич ских сопротивлений:

2 ρ

ρT

= λ

ω32 ρ

(6.3.17)

ρ3

= λ

D − dH

Ниже

приведены

формулы

для

расчета

продолжительности

В формулах приняты

тампонирования под давлением разл чными способами.

следующие условные обозначения:

Т -

продолжительность

всего процесса тампонирования, которая

должна составлять не более 75% от срока загустевания (Т З) тампонирующей

смеси:

Т ≤ 0.75 Т З ,

(6.3.18)

t 1 -

продолжитель ость приготовления тампонирующей смеси:

t1 = V / q max ,

ая

где

V -

бъем тампонирующей смеси ;

q max - максимальная подача ЦА;

t2к, t2т,

оt2кп - продолжительность закачивания расчетного объема

родавочной жидкости V п соответственно

в колонну, НКТ, кольцевое

прос ранс вор:

п / q

t2 = V

t3 - продолжительность задавливания тампонирующей смеси в пласт:

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

t3 = V / q min ,

где

q min - минимальная подача ЦА;

t0 - общая продолжительность пауз при задавливании тампонирующей

смеси:

НИ

t0 = t * N ,

где

t - продолжительность одной паузы;

N - количество пауз.

T в - расчетное время вымыва излишек тампонирующей смеси при

обратной промывке. Рассчитывается из условия вымыва всего объема смеси:

t в = (V + V 3) / q max ,

ка

где

- объем затрубного пространства.

T д

- продолжительность демонтажа устьев гот

борудования.

T п

- продолжительность подъема части НКТ.

T м

- продолжительность монтажа устьевогоооборудования

t оп

- продолжительность опрессовки обсадной колонны после подъема

части НКТ;

t оп = V у / q min

где

V у

- объем продавки, обусловленный упругими деформациями

обсадной колонны и заполняющей ее продавочной жидкости (см. рис.1 ).

T р

- продолжительность распакеровкиб

По расчетной продолжительности операции в соответствии с условием

(6.3.18) регулируются сроки з густевания используемой ампонирующей смеси

или по Т 3

тампо ирующей смеси выбирается схема тампонирования с учетом

времени (см. таб. 6.3.3).

ая

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

ка

Таблица 6.3.3.

Таблица определения продолжительности тампонирования в з висимости от вида работ

Способ тампонирования

Расчетные формулы

под давлением

Заполняющаяся скважина

Незаполняющаяся скважина

1. Через обсадную колонну

T = t 1 + t 2к + t 3

+ t 0

T = t 1 + t 2

+ t 3

+ t 0

2. Через НКТ и обсадную колонну

T = t 1 + t 2т + t 3 + t 0

3. Через НКТ, установленные над зоной

+ t 3

+ t 0 + t в + t д

T == t 1 + t

+t2

кп

T = t 1 + t 2

+ t 3 + t 0 + t в + t д

ввода

T = t 1+t 2т +t 3 +t 0 + t2кп +t п +t м

4. Через НКТ, установленные под зоной

T = t 1+t 2т +t 3 +t 0 +t п +t м +tоп+ t в +t д

ввода

5. Комбинированный способ

T = t 1+t 2т +t 3 +t 0 +t п +t т

6. Скользящее тампонирование

кп

6.1. Непрерывное

T == t 1 +t2

+ t в

6.2. С остановками

T == t 1 + t

+t2

кп

+ t в

и2

+t 0

ая

*Если планируется ОЗЦ под давлением, то в продолжительность тампонажных работ включается дополнительное

время Т д = t п +t м + tоп, в течение которого т мпонирующая смесь должна сохранять исходные свойства: Т+Т д = 0,75 Т з

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Примеры расчетов				НИ
Примеры расчетов
Пример 1.			Г
Установить цементный мост в колонне диаметром 168мм с толщиной
стенки 9мм	на глубине L = 850м высотой h = 16м. Заливочная колонна
		А
составлена и НКТ диаметром dт = 89мм и толщиной стенки 6.5мм. Поглощение
отсутствует.
Решение:
1.	Определяем необходимый объем цементного раствора

Vцр = F h + Vт (С0 + С1 + С2 + С3)

ка

F – площадь сечения канала колонны

Vт – внутренний объем колонны заливочных труб.

Vт = f L = 0.785 d2 L

f – площадь сечения канала заливочных труб,

d - внутренний диаметр заливочных труб.

По таблице 6.3.2. С0 = 0

С1 = 0

С2 = С3

= 0.01

Vцр = 0.785 0.150

16 + 0.785 0.076

850 (0.01+ 0.01) = 0.28 + З.85 0.02 =

0.36м3

VТ

2. Определяем объем жидкости продавливания:

Vп = Vт(1 -

НТ

× f

- С1 – С3)

ая

16× 0,785

× 0,0762 б

Vп = 3.85 (1 -

- 0.01–0.02) = 3.85 (1 – 0.02 – 0.03) = 3.657м

VТ

Пример 2

Произвести расчет

цементирования скважины

под давлением

при

следующих да ых:

глубина скважины 2450м,

диаметр эксплуатационной колонны 168мм,

п иемистостьо

скважины 0,3м3/мин,

заливочных труб

на

в скважину спущена комбинированная колонна

глубину 2400рм, составленная из НКТ диаметром 89мм и 73мм ( 89мм – длина

средняя температура воздуха 10 0 С.

800м, 73мм – 1600м),

Решение:

Определяем температуру на забое скважины

tзаб =tср + (0,01 – 0,025)Н,

принимаем слагаемое 0,025

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

tзаб = 10 + 0,025 2450 = 71,30С

НИ

Выбираем тампонажный цемент для «горячих» скважин у которого

время начала схватывания 105минут.

Допустимое время цементирования

Тдоп = 0,75 Тсхв = 0,75·105 = 79мин.

Определим объем колонны заливочных труб

V=D

π (d

в21h1 + dв22h2 )

ка

dв1

и dв2 , h1 и h2

соответственно внутренний диаметр и длина заливочных

труб размером 73 и 89мм.

- коэффициент сжимаемости жидкости продавлив ния р вный 1,01 –

1,02. Принимаем 1,02, тогда

V = 1,02·0,785 (0,062

·1600 + 0,076

·800 )

= 4,9 + 3,7 = 8,6м

Для цементирования определяем цементиров чные агрегаты ЦА-320М,

техническая характеристика которого дана в таблице

Определим время, необходимое для полного заполнения колонны труб

при работе одним агрегатом на 5-той скорости с д аметром втулок 115мм

Тзап =

1000V

1000×8,6

= 9 мин.

60 ×16.1

60qv

раствора обратной промывкой

Время вымывания излишков цементногоб

одним агрегатом на 4-той скорости

ая

Твым =1000·8,6/60·10,7=14 мин

Время,

которое

можно

затратить на

растворение

продавливание

цементного раствора в пл ст

Т = Тдоп – (Тзап + Твым + Т0) = (9 + 14 + 7) = 49мин.

работы в процессе

То

– время

а подготовительные и заключительные

растворения цеме та равнон

5-10мин. Принимаем 7минут.

Определяем

бъем цементного раствора, который можно закачать в пласт

за 49 минут при приемистости пласта 0.3 м /мин

= 0.3 49 = 14.7м

Исходя из характеристики пласта закачивание можно

производить в

нес оль о приемов. Принимаем объем порции цементного раствора 7м

кОпределим

плотность

цементного

раствора при

водоцементном

отнош нии т=0.5

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

воды Vж

ρж

(1+ 0,5)3,15×1,0

НИ

т)ρц ρж

ρтр =

ρж + тρц

1,0 + 0,5× 3,15

= 1,84 т/м

Количество

материалов,

необходимого

для приготовления цементного

раствора

сухого цемента G1 = K1G

К2Gm

Пример 3

ка

Определить давление на выкиде насоса цементировочного агрегатаА

ЦА-

320М в процессе закачке и продавливании тампонажного р створа в пласт при

следующих данных: глубина скважины 3850, диаметр эксплуатационной

колонны 168 мм с толщиной стенки 9мм, заливочные трубы диаметром 89мм 73

мм спущены на

глубину 3815 м (диаметром 89 мм, длиной 1815 м, диаметром

73 мм, длиной 2000 м). Скважина заполнена водой. Агр гат с установленными

втулками 127 мм работает на 3-тей скорости с подачей равнойе

9.8 дм3/с.

Решение:

Потери напора на преодоление сопротивления в начале закачки раствора

в заливочные трубы определяем по формуле:

h1 υH2 1

h2 υH2 2

Н Н

= λТ1

+ λТ 2

dВ1 2g

иdВ 2 2g

где λТ1

и λТ 2

- коэффициенты трения при движении воды в трубах;

h1 и h2

- длина спущенных в скважину заливочных труб, м;

dВ1

и dВ2

- внутренние диаметры зал вочных труб,

м; υH1

и υH 2

- скорость нисходящего потока жидкости, м/с;

g- ускорение свободного паденияи ,

м/с2. здесь и далее

индексы 1

и 2

В 2

ая

соответствуют трубам диаметрами 73 и 89 мм.

Скорость нисходящего потока в заливочных трубах

υH1

0,0098

= 3,25

м/с,

(πdВ21 / 4)

0,785× 0,0622

0,003019

υH1

0,0098

= 2,16

м/с

(πd

0,785× 0,762

0,004534

/ 4)

Поставив числе

ые значения в формулу, получим

Н Н

= 0,035

2000

3,25

+ 0,062

1815

2,16

= 607,9 +193,1 = 801 м

0,034 2 × 9,81

0,076 2 × 9,81

Потери нап ра на преодоление сопротивлений при движении воды за

трубами (межт убном пространстве) в начале закачки раствора

υВ21

υ22

Н В

= λ31

Dк -dH1

+ λ32

Dк

-dH 2 2g

где

З1

З2

коэффициент трения при движении воды в затрубном

пространстве; Dк - внутренний диаметр эксплуатационной колонны, м; dH1 и

dH 2

- наружные диаметры секций колонны заливочных труб, м; υВ1 и υВ2 -

скоростьвосходящегое

потока жидкости в затрубном пространстве, м/с.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

В2

(DК2

- dН2

2 ) =

0,785(0,152 - 0,08922 ) = 0,0115 = 0,85 м/с

НИ

Тогда

0,0098

В1

π (DК2 - dН2

1 )

0,785(0,152 - 0,0732 )

= 0,73 м/с

0,0135

0,0098

Скорость восходящего потока в межтрубном пространстве. Подставив

цифровые значения, получим

ка

Н=НН + НВ

= 801 + 52 = 853 м

1815

0,852

Н В

2000

0,732

0,03

0,150 - 0,073

2 × 9,81

+ 0,028

0,150 - 0,089

2 × 9,81

= 21,3 + 30,7 = 52

Полный

напор

на преодоление

гидравличес их сопротивлений от

нисходящего и восходящего потоков жидкости

Давление на выкиде насоса определяем по формуле

рн =

Нρж g(1/10

)

тл нне, кг/м3. тогда

где ρж - плотность жидкости, находящейся в к

рн = 853·1000·9,81·10-6 = 8,4 МПа

Пример 4.

Произвести расчет цементирования скважины нефтецементным

раствором при следующих данных: глу ина искусственного забоя L = 1440м,

диаметр эксплуатационной колонны D=168б

мм со

средней толщиной стенки

δ =9мм, глубина отверстий фильтра 1420-1429м, диаметр заливочных труб dТ =

89мм.

Скважина

заполнена водой

ии испытана

на

поглощение.

Количество

ая

цемента необходимое для ремонтных работ 4т, цемент затворить на дизельном

топливе плотностью 870 кг/м , с добавкой 1,5% НЧК.

Решение:

Плотность тампон жного раствора определяем по формуле

ρтр

(1+ т)ρц ρж

(1+ 0,5)3,15× 0,870

= 1,68 т/м

ρж +

0,87 + 0,5× 3,15

тρц

Необходимое количество дизельного топлива для затворения 4т цемента

1,05× 4

× 0,5

Vж =

0,870

2,4 м

Объем нефтецементного раствора, приготовленного 4 т тампонажного

цемента и 2,4 м3 дизельное топливо, составит

VТР = G(1+ m) / ρТР

Подс равляя численные значения, получим:

VТРт=

4(1+ 0,5)

= 3,6

м3

1,68

кОбъем нижней буферной пробки выбираем таким, чтобы после

окончания прокачки ее внутри заливочных труб она заполнила бы межтрубное

пространство высотой 30-50м.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 179 10 11 12 13 14 15 16 17 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
28.04.2019892.78 Кб9Пояснительная записка (2).docx
#
24.08.201983.46 Кб3пояснялка готовая.doc
#
15.05.2015144.9 Кб5правоведение.doc
#
15.05.201536.27 Кб9практика проектинвесткапитал.docx
#
15.05.20152.11 Mб12практика.doc
#
15.05.20151.71 Mб83Практические занятия 2009.pdf
#
29.10.20189.67 Mб100Практические занятия БНГС Уразбахтин Н.Р..doc
#
26.08.2019816.13 Кб63Практические по экономике.doc
#
10.11.201960.19 Кб5Приложение 4.docx
#
15.05.201517.04 Кб16приложения для практики.docx
#
15.05.201554.78 Кб13Пример листа задания на ДП- 2012г.doc