В зависимости от приемистости выбираем количество цемента

Исходные данные

Таблица 1 – исходные данные для расчета

№ варианта	Интервал установки моста	Приемистость скважины, м3/сут	Давление приемистости, атм	Диаметр скважины, мм
16	1689-1701	546	145	168

 

Теоретическая часть

Алгоритм расчета цементирования скважины под давлением следующий:

1. Определяем температуру на забое, по формуле

Где  – среднегодовая температура воздуха, °С

   Н – расчетная глубина по вертикали, м.

 

2. На основании этого выбираем вид тампонажного цемента для горячих или холодных скважин на основании приведенных данных в таблице 1 или самостоятельно из справочных материалов.

 

Таблица 2 Плотность тампонажных цементов и растворов

Цемент	Плотность сухого цемента, г/см3	В/Ц отношение	Время загустевания, мин	Плотность тампонажного раствора, г/см3
ХЦ	3,10-3,15	0,5	95	1,80-1,86
ГЦ	3,10-3,15	0,5	95	1,80-1,90
УПГ-1	3,5	0,35	105	2,06-2,15
УПГ-2	3,7	0,32	117	2,16-2,30
УШЦ 1-120	3,5	0,35	125	2,06-2,15
УШЦ 2-120	3,4	0,32	95	2,16-2,30
ШПЦС-120	2,8	0,45	105	1,80-1,83
ПЦТ-1-50	3,10-3,15	0,5	90	1,75-1,85
ПЦТ-1-100	3,10-3,15	0,5	90	1,80-1,83
ПЦТ-I-G-CC-1	3,10-3,15	0,7	90	1,80-1,83
ПЦТ-III-об-4-50	3,10-3,15	0,75	180	1,50-1,54

 

Выбираем ПЦТ-I-G-CC-1

 

3. Выбрав тип тампонажного материала, рассчитываем плотность по формуле

 

,

 

Где m - жидкостно - цементное отношение

     - плотность тампонажного цемента т/м³;

     - плотность жидкости затворения, т/м³;

 

4. Определяем глубину спуска воронки заливочных труб.

 

Глубина спуска определяется по формуле

Где Н - расстояние от устья до верхних отверстий перфорации;

        L – интервал перфорации,

 - плотность тампонажного цемента кг/м³;

     - плотность жидкости затворения, кг/м³;

 

5. Выбираем трубу, на которой будет выполняться установка моста, для того чтобы подвеска была спущена, надо чтобы выполнялось условие, при котором растяжение от сил собственного веса не превышало страгивающие нагрузки на резьбовые соединения труб. Для этого считаем предельно допустимую длину спуска по формуле.

                                                       ,

        где  - страгивающая нагрузка на резьбовые соединения труб соответствующего диаметра, кН;

К    - коэффициент запаса прочности;

q     - вес 1 погонного метра труб;

 

На основании требуемой глубины, которая посчитана в пункте 4, выбираем тип спускаемого инструмента. Страгивающую нагрузку выбираем из таблицы 3

 

Таблица 3- страгивающая нагрузка для НКТ

Страгивающая нагрузка, кН	Группа прочности стали	Условный диаметр труб, мм
		48	60	73	89	102	114
	Д	119	119	208	294	459	567
	К	156	156	274	387	602	746
	Е	171.5	171.5	301.5	426	664	822
	Л	203	203	356	503	782	969
	М	234	234	411	580	903	1118

 

 

Считаем количество сухого цемента

,

Где m – водоцементное отношение

 - плотность тампонажного цемента кг/м³;

 - плотность жидкости затворения, кг/м³;

К- коэффициент запаса.

 

Определяем количество воды необходимой для приготовления тампонажного раствора.

 

- количество сухого цемента, тонны

 - плотность жидкости затворения, кг/м³;

 

8.  Считаем объем продавки, равный внутреннему диаметру спущенных труб

 

Vпр = 0,785*D2вн*Hнкт

где: Vпр- необходимый объем продавочной жидкости м3.

    Dвн.- внутренний диаметр НКТ (в метрах).

    Hнкт- длина спущенных НКТ(в метрах)

 

 

Расчетная часть

Рассчитать параметры для установки цементного моста необходимого параметра на расчетной глубине скважины.

Исходные данные.

 

Таблица 1 – исходные данные для расчета

№ варианта	Интервал установки моста	Приемистость скважины, м3/сут	Давление приемистости, атм	Диаметр скважины, мм
16	1689-1701	546	145	168

 

1. Определяем температуру на забое, по формуле

Где  – среднегодовая температура воздуха, °С. Принимаем для севера Западной Сибири

Н – расчетная глубина по вертикали, м.

 

2. На основании этого выбираем вид тампонажного цемента для горячих или холодных скважин на основании приведенных данных в таблице 1 или самостоятельно из справочных материалов.

Выбираем ПЦТ-I-G-CC-1

 

Цемент	Плотность сухого цемента, г/см3	В/Ц отношение	Время загустевания, мин	Плотность тампонажного раствора, г/см3
ПЦТ-I-G-CC-1	3,10-3,15	0,7	90	1,80-1,83

 

3. Выбрав тип тампонажного материала, рассчитываем плотность по формуле

Где m - жидкостно - цементное отношение

     - плотность тампонажного цемента т/м³;

     - плотность жидкости затворения, т/м³;

 

4. Определяем глубину спуска воронки заливочных труб.

 

Глубина спуска определяется по формуле

Где Н - расстояние от устья до верхних отверстий перфорации;

L – интервал перфорации,

 - плотность тампонажного цемента кг/м³;

 - плотность жидкости затворения, кг/м³.

 

5. Выбираем трубу, на которой будет выполняться установка моста, для того чтобы подвеска была спущена, надо чтобы выполнялось условие, при котором растяжение от сил собственного веса не превышало страгивающие нагрузки на резьбовые соединения труб. Для этого считаем предельно допустимую длину спуска по формуле.

где  - страгивающая нагрузка на резьбовые соединения труб соответствующего диаметра, кН; Принимаем трубу из стали класса Д диаметром 89 мм, толщина стенки – 6,5 мм. Масса погонного метра такой трубы составляет 12,28 кг.

К - коэффициент запаса прочности;

q - вес 1 погонного метра труб;

 

Исходные данные

Таблица 1 – исходные данные для расчета

№ варианта	Интервал установки моста	Приемистость скважины, м3/сут	Давление приемистости, атм	Диаметр скважины, мм
16	1689-1701	546	145	168

 

Теоретическая часть

Алгоритм расчета цементирования скважины под давлением следующий:

1. Определяем температуру на забое, по формуле

Где  – среднегодовая температура воздуха, °С

   Н – расчетная глубина по вертикали, м.

 

2. На основании этого выбираем вид тампонажного цемента для горячих или холодных скважин на основании приведенных данных в таблице 1 или самостоятельно из справочных материалов.

 

Таблица 2 Плотность тампонажных цементов и растворов

Цемент	Плотность сухого цемента, г/см3	В/Ц отношение	Время загустевания, мин	Плотность тампонажного раствора, г/см3
ХЦ	3,10-3,15	0,5	95	1,80-1,86
ГЦ	3,10-3,15	0,5	95	1,80-1,90
УПГ-1	3,5	0,35	105	2,06-2,15
УПГ-2	3,7	0,32	117	2,16-2,30
УШЦ 1-120	3,5	0,35	125	2,06-2,15
УШЦ 2-120	3,4	0,32	95	2,16-2,30
ШПЦС-120	2,8	0,45	105	1,80-1,83
ПЦТ-1-50	3,10-3,15	0,5	90	1,75-1,85
ПЦТ-1-100	3,10-3,15	0,5	90	1,80-1,83
ПЦТ-I-G-CC-1	3,10-3,15	0,7	90	1,80-1,83
ПЦТ-III-об-4-50	3,10-3,15	0,75	180	1,50-1,54

 

Выбираем ПЦТ-I-G-CC-1

 

3. Выбрав тип тампонажного материала, рассчитываем плотность по формуле

 

,

 

Где m - жидкостно - цементное отношение

     - плотность тампонажного цемента т/м³;

     - плотность жидкости затворения, т/м³;

 

4. Определяем глубину спуска воронки заливочных труб.

 

Глубина спуска определяется по формуле

Где Н - расстояние от устья до верхних отверстий перфорации;

        L – интервал перфорации,

 - плотность тампонажного цемента кг/м³;

     - плотность жидкости затворения, кг/м³;

 

5. Выбираем трубу, на которой будет выполняться установка моста, для того чтобы подвеска была спущена, надо чтобы выполнялось условие, при котором растяжение от сил собственного веса не превышало страгивающие нагрузки на резьбовые соединения труб. Для этого считаем предельно допустимую длину спуска по формуле.

                                                       ,

        где  - страгивающая нагрузка на резьбовые соединения труб соответствующего диаметра, кН;

К    - коэффициент запаса прочности;

q     - вес 1 погонного метра труб;

 

На основании требуемой глубины, которая посчитана в пункте 4, выбираем тип спускаемого инструмента. Страгивающую нагрузку выбираем из таблицы 3

 

Таблица 3- страгивающая нагрузка для НКТ

Страгивающая нагрузка, кН	Группа прочности стали	Условный диаметр труб, мм
		48	60	73	89	102	114
	Д	119	119	208	294	459	567
	К	156	156	274	387	602	746
	Е	171.5	171.5	301.5	426	664	822
	Л	203	203	356	503	782	969
	М	234	234	411	580	903	1118

 

 

В зависимости от приемистости выбираем количество цемента

 

В зависимости от приемистости скважины, выбираем коэффициент приемистости, и на основании его значения выбираем объем тампонажного раствора

Производим расчет коэффициента удельной приемистости для определения необходимого количества жидкого цементного раствора в м³ для проведения качественной цементной заливки определенного интервала скважины по формуле: 

                    

q= Q / P (м³/час*МПа),

где q – коэффициент удельной приемистости;

Q – расход жидкости при определении приемистости, м³  за 24 часа;

  P – давление при определении приемистости, МПа.

Определение коэффициента удельной приемистости за 1 час (q) определяем по формуле:

q = Q / P / 24 (м³/час*МПа),                                             

где 24 – количество часов в сутках.

При q = 0,6 – минимальная;

   q = 1 – нормальная;

   q = 2 – катастрофическая.

При q < 1,6 - необходимо 2 м³ цементного раствора;

   q = 1,6 - 2,5   необходимо 3-4 м³ цементного раствора; 

   q > 2,5 необходимо 4-6м³ цементного раствора после снижения приемистости.