46)
де k 2 - коефіцієнт, що враховує втрати.
Об'єм води для приготування розчину визначається за формулою (2.47)
(2.47)
де q в - одиничний витрата води на 1 т сухого цементу, м 3/т,
.
Необхідний обсяг продавочной рідини (2.48)
, (2.48)
де k c - коефіцієнт стисливості продавочной рідини;
V м - місткість манифольда, м 3.
Гідравлічний розрахунок цементування:
Визначимо максимальний тиск перед посадкою верхньої пробки на завзяте кільце за формулою (2.49)
(2.49)
де p 1 - тиск, що створюється за рахунок різниці щільності рідини в затрубному просторі і в трубах (2.50).
, (2.50)
p 2 - тиск, необхідний для подолання гідравлічних опорів, знаходиться за формулою Шищенко-Бакланова (2.51)
(2.51)
Підставивши числові значення, отримуємо
Максимальний тиск складе
2.11 Вибір технічних засобів цементування свердловини
Знаходимо кількість цементувальних агрегатів з умови забезпечення певної швидкості течії цементного розчину в кільцевому просторі v в . Приймаємо v =1,5 м/с і знаходимо необхідну подачу цементувальних агрегатів для забезпечення цієї швидкості.
Необхідна подача цементувальних агрегатів (2.52)
, (2.52)
де D д і d -діаметри долота і обсадної колони, м.
При v =1,5 м/с подача цементувальних агрегатів складе
Приймаємо цементувальний агрегат 3ЦА - 400А, що має на 5-й швидкостей продуктивність 19,5 л/с і тиск 13 МПа при діаметрі втулок 110 мм, що забезпечує заданий режим (по тиску).
Тоді кількість цементувальних агрегатів визначимо за формулою (2.53)
+1, (2.53)
де q i - продуктивність цементувального агрегату на п'ятій швидкості, л/с.
Таким чином, для цементування колони необхідно 3 цементувальних агрегату. Знаходимо необхідну кількість цементосмесітельних машин (2.54)
, (2.54)
де V бун - місткість бункера цементосмесітельних машини, м3, для цементосмесітельних машини 2СМН - 20 = 14,5;
- насипна маса цементу, т/м3,
Тоді кількість цементосмесітельних машин складе
Приймаємо m=2.
Визначимо кількість цементувальних агрегатів для закачування буферної рідини об'ємом:
Місткість одного мірного бака 3ЦА - 400А становить 6,4 м 3. Тому для закачування буферної рідини приймаємо одне цементувальний агрегат (n 1=1).
Кількість цементувальних агрегатів при закачуванні цементного розчину визначимо за формулою (2.55)
(2.55)
Передбачаємо закачування 0,98 обсягу продавочной розчину за допомогою агрегатів, при подачі 19,5 л/с. Решта 0,02 обсягу продавочной розчину будуть закачуватимуться одним агрегатом при подачі Q=14,1 л/с, що необхідно для лову моменту «стоп» - моменту посадки верхній розділової пробки на завзяте кільце.
Визначаємо тривалість цементування за формулою (2.56)
(2.56)
Для цементування обсадної колони необхідно прийняти тампонажний цементний розчин, який характеризується початком загустевания (2.57)
=45 хв. (2.57)
2.12 Техніка для будівництва свердловини
Вибір бурової установки і основного обладнання
Вибір бурової установки проводиться по головному параметру - допустимої навантаженні на гак [1].
допускається навантаження на гак - це вертикальна статичне навантаження на гаку, яка не повинна бути перевищена в процесі всього циклу проводки свердловини незалежно від виду та тривалості виконання операцій. Допустиме навантаження на гак від ваги обсадної і бурильної колони визначається за формулами (3.1) і (3.2)
; (3.1)
, (3.2)
де - допустиме навантаження на гаку від ваги найбільш важкої обсадної або бурильної колони, кН;
- вага в повітрі найбільш важкою обсадної колони (секції колони, включаючи вагу труб, на яких провадиться їх спуск), кН;
- вага в повітрі найбільш важкою бурильної колони, кН;
- коефіцієнти запасу допустимої навантаження на гаку відповідно для обсадних і бурильно...
