ажного розчину і тампонажних матеріалів
Цементування кондуктора виробляється ПЦТ-II - 50 ГОСТ 1581-96 щільністю 1,80 г/см 3 оброблений полімером і прискорювачем терміну твердіння.
Цементування 168 мм експлуатаційної колони виробляється цементом марки ПЦТ-I - 100 ГОСТ 1581-96 щільністю 1,84 кг/см 3.
Нижня межа щільності повинна бути вище щільності бурового розчину, що сприяє легшому його витіснення. Верхня межа вибрана з урахуванням недопущення гідророзриву порід і поглинання тампонажного розчину. Верхня і нижня межі щільності розчину? н отр,? в отр, кг/м 3 визначаються за формулами
; (97)
. (98)
У наведених висловах: - щільність промивної рідини, верхній і нижній допустимі величини щільності тампонажного розчину, кг/м3;
кг/м3
кг/м3,
Для цементування експлуатаційної колони щільність тампонажного розчину:
P кп lt; P погл. . (99)
де P к.п - тиск у кільцевому просторі, МПа;
РКП=Рскп + ? P кп + Р УКП . (100)
де P СКП - гідростатичний тиск у кільцевому просторі стовпів рідин, МПа;
? P кп - гідростатичний тиск у кільцевому просторі, МПа;
P УКП - добичі тиск в кільцевому просторі, МПа.
Значення P СКП знаходиться за формулою для кожної рідини в кільцевому просторі і підсумовуємо їх.
. (101)
де ? i - щільність однієї з рідин в заколонном просторі, кг/м3;
h i - висота стовпа i -ої рідини, м.
Значення ? P кп знаходимо для турбулентного режиму течії в'язкопластичні рідини за формулою:
. (102)
де ? - коефіцієнт гідравлічних опорів, враховуючи, чт про шорсткість елементів циркуляційної системи практично не відомо, її мінливість у компонуванні циркуляційної системі, можна в розрахунках приймати ? =0,02 - 0,03 ;
? i - щільність i -ої прокачується рідини, кг/м3;
Q - критична продуктивність насосів цементувальних
агрегатів, м3/с;
F кп - площа перерізу кільцевого простору, м2.
. (103)
де Re кр - критичне число Рейнольдса;
? i - пластична в'язкість i -ої прокачується рідини, Па? с.
. (104)
де k =1,02 - коефіцієнт кавернозному;
- діаметр долота, м;
d н - зовнішній діаметр обсадних труб, м.
. (105)
де He - параметр Хедстрема.
. (106)
де - динамічне напруження зсуву прокачується рідини, Па.
. (107)
МПа;
Розраховується гідродинамічний тиск для тампонажного розчину.
;
;
м3/с;
МПа.
МПа -для бурового розчину
Приймаємо на момент закінчення цементування рівним нулю і за формулою (102) знаходимо значення P кп :
МПа,
МПа.
Перевіряється виконання умови P кп lt; P погл : 49,45 lt; 51,08- умова виконується, що дає підставу стверджувати правильність вибору щільності тампонажного розчину.
2.19 Розрахунок обсадних колон на міцність
Вибір обсадних труб і розрахунок обсадних колон на міцність проводяться з урахуванням максимальних очікуваних надлишкових зовнішніх і внутрішніх тисків при повному заміщенні бурового розчину (рідини глушіння) пластовим флюїдом або газорідинної сумішшю, зниженні рівня в процесі освоєння або механізованої видобутку , навантажень, що виникають в результаті просторового викривлення свердловин, а також осьових навантажень на труби і агресивності флюїду на стадіях будівництва та експлуатації.
Визначимо надлишкові зовнішні і внутрішні тиску на глибинах h, H, L о, S i, L на момент закінчення цементування, випробування колони на герметичність, закінчення експлуатації та освоєння свердловин. Формули для розрахунку надлишкових зовнішніх тисків для нафтової свердловини наведені в таблиці 37, для розрахунку надлишкових внутрішніх тисків наведені в таблиці 38, розрахунок надлишкових тисків наведено у таблицях відповідно 39, 40, умовні позначення розшифровуються в таблиці 41.
Таблиця 38 - ...
