Название: Расчёт одноступенчатого цементирования эксплуатационной колонны в вертикальной скважине
Вид работы: контрольная работа
Рубрика: Промышленность и производство
Размер файла: 1.31 Mb
Скачать файл: referat.me-304816.docx
Краткое описание работы: Самарский Государственный Технический Университет Факультет Нефтетехнологический Кафедра «Бурение нефтяных и газовых скважин» Контрольная работа
Расчёт одноступенчатого цементирования эксплуатационной колонны в вертикальной скважине
Самарский Государственный Технический Университет
Факультет Нефтетехнологический
Кафедра «Бурение нефтяных и газовых скважин»
Контрольная работа
Расчёт одноступенчатого цементирования
эксплуатационной колонны в вертикальной скважине
Вариант 15
Студент IV-НТФ-5
Низамова М.М.
Руководитель, доцент Рябов Н. И.
Оценка _________
Самара 2009
Расчёт одноступенчатого цементирования
эксплуатационной колонны в вертикальной скважине произведен по следующим данным:
№ |
Параметры |
Обозначение |
Размерность |
Вариант №15 |
1 |
Глубина скважины |
L |
м |
2700 |
2 |
Диаметр долота |
Dскв |
м |
0,2159 |
3 |
Наружный диаметр труб |
Dн |
м |
0,146 |
4 |
Толщина стенки труб |
δ |
мм |
8 |
5 |
Высота подъёма цементного раствора от "башмака" |
H |
м |
1500 |
6 |
Высота подъёма цементного раствора от "башмака" до кольца "стоп" |
h |
м |
20 |
7 |
Коэффициэнт увеличения объёма ствола скважины за счёт коверн |
Ку |
м |
1,4 |
8 |
Плотность сухого цементного порошка |
ρс.ц. |
кг/м3 |
3150 |
9 |
Водоцементное отношение |
m |
- |
0,5 |
10 |
Плотность продавочного раствора |
ρр |
кг/м3 |
1200 |
11 |
Коэффициэнт потерь цемента при приготовлении цементного раствора |
К1 |
- |
1,02 |
12 |
Коэффициэнт сжатия продавочной жидкости |
Δ |
- |
1,05 |
Рис. 1. Схема размещения цементного раствора в конце продавки.
Решение
1. Внутренний диаметр обсадной колонны
2. Объём цементного раствора
3. Количество сухого цемента для приготовления 1м3 цементного раствора
4. Плотность цементного раствора:
5. Количество цемента и воды для приготовления цементного раствора
6. Количество сухого цемента с учётом потерь при приготовлении
7. Количество цементно-смесительных машин
где Mц.см – вместимость бункера цементосмесительной машинки ЦСМ-20
8. Объём продавочной жидкости
9. Гидростатическое давление в конце продавки
Теория одноступенчатого цементирования
Одноступенчатое цементирование скважин (single-stage well cementing) - цементирование, при котором цементный тампонажный раствор поднимается до проектной высоты в один приём.
Цементирование по этому способу осуществляется в тех случаях, когда скважина не имеет осложнений. Перекрываемые пласты не поглощают раствор, высота перекрытия ствола скважины цементным раствором позволяет цементировать при однократной подаче цементного раствора.
После спуска в скважину обсадной колонны на верхней муфте укрепляют промывочную головку, обвязывают её с насосами буровых установок, и приступают к промывке скважины. Если промывку скважины предполагается проводить не более 30 минут, то допускается установка цементировочной головки вместо промывочной. В противном случае, при длительной промывке могут быть разъедены краны и цементировочная головка выйдет из строя.
Во время промывки скважины, а иногда и до этого, бригада по цементированию проводит подготовку к цементировочным работам. Загружают цементосмесительные машины, обвязывают цементировочные агрегаты, заготавливают продавочную жидкость и воду для затворения цемента и т.д. По окончанию промывки скважины, промывочную головку заменяют цементировочной и подсоединяют её к обвязке агрегатов.
Перед закачкой цементного раствора в колонну спускают нижнюю пробку и одновременно включают цементосмесительные машины для приготовления цементного раствора и насосы цементировочных агрегатов для закачивания приготовляемого раствора в скважину. После закачки цементировочного раствора сбрасывают верхнюю цементировочную пробку и приступают к закачиванию продавочной жидкости.
В колонне цементировочный раствор движется между двумя пробками, которые отделяют его от бурового раствора, предотвращая от загрязнения. Объём продавочной жидкости строго кнтролируется. Нижняя пробка, проталкиваемая цементным раствором, садится на упорное кольцо, после чего давлением жидкости продавливается диафрагма пробки, и цементный раствор из колонны через образовавшееся отверстие пробки и башмак колонны поступает в затрубное пространство.
Первые порции цементного раствора, выходящего из колонны, частично смешиваются с глинистым раствором, эта смесь находится за колонной на самом верху и существенное влияние на качество крепления колонны и разобщение пластов не оказывает.
Когда остаётся 1-2 м³ продавочной жидкости, закачиваемой в скважину, интенсивность её закачки снижается. Одним-двумя агрегатами на пониженных режимах работы цементировочных насосов ведут процесс до посадки верхней пробки на нижнюю. Момент схождения пробок называется моментом «стоп» и характеризуется повышением давления. Давление при схождении пробок обычно не должно превышать 5-10% рабочего давления. Посадка верхней пробки – один из ответственных моментов в процессе цементирования, поэтому при продавливании последующих порций жидкости следует соблюдать особую осторожность и прекращать продавку при резком повышении давления, чтобы предотвратить разрыв колонны.
По окончанию цементирования сбрасывают давление в колонне до нуля и оставляют её в покое до тех пор, пока цементный раствор за колонной не затвердеет.
В настоящее время при проведении прямого одноступенчатого цементирования в большинстве случаев пользуются, к сожалению, одной (верхней) цементировочной пробкой. Отказ от применения нижней пробки ведёт к увеличению объёма смеси цементного раствора с буровым, что отрицательно сказывается на качестве крепления верхних интервалов скважины, и процесс продавки цементного раствора в большинстве случаев ведётся при повышенных давлениях.
Прямое одноступенчатое цементирование долгое время оставалось основным технологическим способом крепления скважин, однако резкое увеличение глубин скважин, рост забойных температур и давлений, чередование устойчивых и склонных к гидроразрыву пород, наличие в разрезе горизонтов с аномально высокими и низкими давлениями вызвало изменения технологий спуска обсадных колонн и разработку новых способов крепления и цементирования скважин.
Похожие работы
-
Кольцевые превенторы
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ( Кольцевые превенторы предназначены для герметизации устья скважины при наличии колонны труб или в отсутствие ее. Установлена следующая система обозначения кольцевых превенторов: ПУ - превентор кольцевой (универсальный); конструктивное исполнение;
-
Рассчитать основные размеры бражной колонны
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра органической химии и пищевой технологии
-
Классификация буровых скважин
Содержание Введение 1 Буровая скважина и ее элементы 2 Классификация буровых скважин 2.1 Поисковый этап 2.2 Разведочный этап 2.3 Этап разработки месторождения
-
Теплотехника 2
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЕВА» (СГАУ)
-
Подбор оборудования УШГН
4 расчетный раздел 4.1 Подбор оборудования УШГН Пример: скважина №270 Мало-черногорского месторождения Таблица 4.1 - Исходные данные Параметры Единицы измерения
-
Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины 115 Кыртаельского место
Курсовой проект Анализ и оптимизация технологического режима работы добывающей скважины № 115 Кыртаельского месторождения Содержание Геолого-физическая характеристика продуктивных пластов Кыртаельского месторождения
-
Анализ системы обработки и учета информации при разработке нефтяных месторождений
Характерные особенности управления нефтяным месторождением как процессом обработки информации, а также описание его структурной схемы. Анализ требований к системе сбора и обработки геолого-промысловой информации, а также к ее составу, объему и качеству.
-
Буровые, промывочные и тампонажные растворы
Проведение промышленных испытаний на стабильность и суточный отстой бурового раствора. Классификация, назначение и основные требования к тампонажным материалам. Определение подвижности, плотности, сроков схватывания и консистенции цементного раствора.
-
Роторы
Назначение, основные параметры, устройство роторов. Роторное бурение. Условия работы ротора влияют и изменения нагрузки на долото. Отечественные буровые установки. Упругие колебания. Вращение бурильной колонны. Преодоление сопротивления. Схема ротора.
-
Разобщение пластов
Цель цементирования скважин. Тампонажные материалы, применяемые при цементировании. Организация процесса цементирования. Установка цементного моста, выбор раствора. Осложнения при цементировании ствола скважины. Охрана окружающей среды при цементировании.