Продолжение табл. 8 .2
Глина |
Соотношение |
Водосмесевое |
Плотнооть, |
Раотекаемость |
|
месторождения |
цемент 9 глина |
отношение |
р/сма |
смеси, см |
|
Махарадзе |
2,5 : 1 |
0,90 |
1,52 |
23 |
|
|
2 |
: 1 |
0,95 |
1,50 |
22 |
Иджеван |
4 |
: 1 |
0,70 |
1,58 |
22 |
|
3,5 |
: 1 |
0,75 |
1,55 |
23,5 |
|
3 |
: 1 |
0,80 |
1,54 |
23,5 |
|
2,5 : 1 |
0,85 |
1,53 |
23 |
|
|
2 |
: 1 |
0,90 |
1,52 |
23,5 |
Асканская |
4 : 1 |
0,80 |
1,56 |
22 |
|
|
3,5 |
: 1 |
0,85 |
1,52 |
22,5 |
|
3 |
: 1 |
0,90 |
1,49 |
22 |
|
2,5 |
: 1 |
1,00 |
1,45 |
23 |
|
2 : 1 |
1,00 |
1,44 |
22 |
|
Примечания. 1. Цемент ПЦТ-100 Новороссийского еавода; вода питьевая, р . Сим ферополь. 2. Раотекаемость может иаменятьоя в вависимости от жесткости вода ватворения.
8.2. МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ
Таблица 8.3
Наименование ГОСТ, ОСТ, ТУ
Цементы |
|
Портландцемент тампонажный |
ГОСТ 1581—85 |
Цемент глиноземистый |
ГОСТ 969—77 |
Цемент гипсоглиноземнстый |
ГОСТ 11052—74 |
Цемент облегченный (ОЦГ) |
ТУ 39-01-08-469—79 |
Облегченный шлаковый цемент (ОШЦ) |
ТУ 39-08-296—77 |
Утяжеленный цемент (УЦГ) |
ТУ 39-01-08-535—80 |
Цемент утяжеленный шлаковый (УШЦ) |
ОСТ 39-014—80 |
Цемент шлакопесчаный (ШПЦС) |
ОСТ 39-017—80 |
Цемент шлаковый армированный (ШПЦА) |
ТУ 39-909—83 |
Цемент утяжеленный коррозионностойкий (ЦТУК) |
ТУ 39-995—85 |
Цемент для циклический температур (ЦТПН) |
ТУ 39-1057—85 |
Наполнители |
|
Глинопорошки |
ТУ 39-01-08-658—81 |
Зола-унос ТЭС |
ГОСТ 25818—83 |
Песок кварцевый |
ГОСТ 22551—77 |
Мел природный обогащенный |
ГОСТ 12085—88 |
Ускорители сроков схватывания |
|
Кальций хлористый |
ГОСТ 450—77 |
Натрий хлористый |
ТУ 113-13-5—83 |
171
Продолжение табл. 8.3
Наименование |
гост, ОСТ, ТУ |
Замедлители сроков сматывания |
|
Виноградная кислота синтетическая одноводная |
ТУ 6-09-3939—84 |
Технический фурфурол |
ГОСТ 10437—80 |
Конденсированная ССБ |
ТУ 39-9-22—74 |
» |
ТУ 39-094—75 |
> |
ТУ 39-095—75 |
Феррохромлигносульфонат (ФХЛС) |
ТУ 39-01-08-348—78 |
Гипан |
ТУ 6-01-166—74 |
Декстрин |
ГОСТ 6034—74 |
Натрия бихромат технический |
ГОСТ 2651—78 Е |
Калия бихромат технический |
ГОСТ 2652—78 Е |
Пеногасителн |
|
Аэросил МАС-200 |
ТУ 39-888—83 |
Спирты синтетические жирные фракции С7—С0 |
ГОСТ 19652—74 |
Уплотнительные материалы |
|
Лента ФУМ |
ТУ 6-05-1388—86 |
Состав уплотнительный УС-1 |
ТУ 38-101440—82 |
Смазки резьбовые Р-113, Р-402, Р-416 |
ТУ 38-101708—78 Е |
Смазка резьбовая Р-2МВП |
ТУ 38-101332—76 |
8.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАБОЙНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЕРЕД ЦЕМЕНТИРОВАНИЕМ
Во время промывки перед цементированием температура на забое понижается, а после прекращения промывки восстанавли вается.
Температура понижения на забое скважины во время промывки определяется по формуле Г. Г. Полякова:
^пон = ^заб-®^»
температура восстановления |
после |
прекращения циркуляции: |
^воо = |
^заб'® |
+ Q, |
где £эаб — температура на забое скважины, определенная тер мометрией, °С; В — коэффициент повышения температуры, за висящий от геотермического градиента; А — коэффициент пони жения температуры при промывке, зависящий от интенсивности и времени промывки; С — коэффициент восстановления темпе ратуры после прекращения промывки, зависящий от интенсивности промывки и времени восстановления температуры на забое.
Коэффициенты А, В, С выведены из уоловий бурения скважин на месторождениях Северного Кавказа, но дают погрешность при расчетах для других районов бурения СССР всего 1—2 °С.
172
ЗНАЧЕНИЯ |
КОЭФФИЦИЕНТА |
А |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 8.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Интенсивность |
Продолжительность промывки, мин |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
промывки, л/с |
20 |
|
30 |
60 |
Q0 |
|
120 |
||
|
10 |
|
|
||||||
10 |
0 ,9 1 7 |
0 ,8 7 2 |
0 ,8 3 6 |
0 ,7 7 4 |
0,7 4 1 |
|
0 ,7 2 0 |
||
15 |
0 ,9 1 7 |
0 ,8 6 3 |
0 ,8 2 6 |
0 ,7 5 8 |
0 ,7 2 3 |
|
0,7 0 1 |
||
20 |
0 ,9 1 3 |
0 ,8 5 7 |
0 ,8 1 7 |
0 ,7 4 5 |
0 ,7 1 0 |
|
0 ,6 8 6 |
||
25 |
0 ,9 1 0 |
0 ,8 5 2 |
0,8 1 1 |
0 ,7 3 9 |
0 ,7 0 0 |
|
0 ,6 7 6 |
||
30 |
0 ,9 0 7 |
0 ,8 4 7 |
0 ,8 0 4 |
0 ,7 3 0 |
0 ,6 9 0 |
|
0 ,6 6 4 |
||
35 |
0 ,9 0 5 |
0 ,8 4 3 |
0 ,8 0 0 |
0 ,7 2 3 |
0 ,6 8 2 |
|
0,6 5 1 |
||
40 |
0 ,9 0 3 |
0 ,8 4 0 |
0 ,7 9 5 |
0 ,7 1 8 |
0 ,6 7 6 |
|
0 ,6 5 0 |
||
50 |
0 ,9 0 0 |
0 ,8 3 3 |
0 ,7 8 6 |
0 ,7 0 6 |
0,6 6 1 |
|
0 ,6 4 4 |
||
6 0 |
0 ,8 9 6 |
0 ,8 2 8 |
0 ,7 8 0 |
0 ,6 9 5 |
0 ,6 5 0 |
|
0 ,6 2 3 |
||
ЗНАЧЕНИЕ |
КОЭФФИЦИЕНТА |
В |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 8.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глубина |
|
|
Забойная |
температура, ®С |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
скважины, м |
40 |
60 |
|
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
|
|
||||||||
1000 |
1,0 0 |
1,01 |
|
1,01 |
1,0 2 |
|
|
|
|
1500 |
1,0 0 |
1,01 |
|
1,01 |
— |
— |
— |
— |
|
2 0 0 0 |
1,0 0 |
1,01 |
|
1,01 |
1,02 |
— |
— |
— |
— |
2 5 0 0 |
1,01 |
1,01 |
|
1,02 |
1,02 |
1,03 |
— |
— |
— |
3 0 0 0 |
— |
1,0 2 |
|
1,02 |
1,03 |
1,04 |
1,05 |
— |
— |
3 5 0 0 |
— |
1,0 2 |
|
1,03 |
1,0 3 |
1,0 4 |
1,05 |
1,06 |
— |
4 0 0 0 |
— |
1,03 |
|
1,03 |
1,0 4 |
1,05 |
1,06 |
1,07 |
1,08 |
4 5 0 0 |
— |
— |
|
1,04 |
1,04 |
1,05 |
1,06 |
1,07 |
1,08 |
5 0 0 0 |
— |
— |
|
1,04 |
1,05 |
1,0 6 |
1,07 |
1,08 |
1,09 |
ЗНАЧЕНИЕ |
КОЭФФИЦИЕНТА |
С |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 8.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время |
после окончания |
промывки, мин |
|
|
|||
промывки, |
л/с |
20 |
|
|
30 |
60 |
00 |
|
120 |
|
10 |
|
|
|
|||||
10 |
0 ,0 2 2 |
0,041 |
0 ,0 5 9 |
0 ,1 0 4 |
0 ,1 3 8 |
|
0 ,1 6 6 |
||
15 |
0 ,0 2 4 |
0 ,0 4 4 |
0 ,0 6 3 |
0,111 |
0 ,1 5 2 |
|
0 ,1 7 9 |
||
20 |
0 ,0 2 5 |
0 ,0 4 6 |
0 ,0 6 6 |
0 ,1 1 7 |
0 ,1 5 5 |
|
0 ,1 8 8 |
||
2 5 |
0 ,0 2 6 |
0 ,0 4 8 |
0 ,0 6 8 |
0,121 |
0,161 |
|
0 ,1 9 4 |
||
30 |
0 ,0 2 6 |
0 ,0 4 9 |
0 ,0 7 0 |
0 ,1 2 5 |
•0,166 |
|
0 ,2 0 0 |
||
35 |
0 ,0 2 7 |
0,051 |
0 ,0 7 2 |
0 ,1 2 8 |
0 ,1 7 0 |
|
0 ,2 0 5 |
||
40 |
0 ,0 2 8 |
0 ,0 5 2 |
0 ,0 7 4 |
0,131 |
0 ,1 7 5 |
|
0 ,2 0 9 |
||
50 |
0 ,0 2 9 |
0 ,0 5 4 |
0 ,0 7 7 |
0 ,1 3 6 |
0,181 |
|
0 ,2 1 7 |
||
6 0 |
0 ,0 3 0 |
0 ,0 5 5 |
0 ,0 7 9 |
0 ,1 4 0 |
0 ,1 8 6 |
|
0 ,2 2 3 |
||
173
8.4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА УСТАНОВКИ ЦЕМЕНТНЫХ МОСТОВ
1. Требуемый объем цементного раствора
Уц = Я 5 СКВ + F Tp (0,02 + сг + с2+ св),
где Н — проектная высота цементного моста, м; S CKB — площадь поперечного сечения скважины, м2Утр — внутренний объем заливочных труб, м3; сг — коэффициент потерь раствора на стенках труб; с2, с3 — коэффициенты потерь раствора при его смешении с соседней жидкостью соответственно на нижней и верх ней границах (при наличии верхней разделительной пробки сг =
=с3 = 0).
2.Необходимые объемы буферной жидкости: на нижней границе
Vбуф. н = |
тр 4~ сбЯ 5 с к в , |
на верхней границе |
|
V буф. в = |
С4 (Утр hSтр)| |
где с4, сь — коэффициенты потерь буферной жидкости при ее дви жении соответственно по заливочным трубам и кольцевому про странству- hSrj.р — объем цементного раствора, составляемого в за ливочных трубах, м3.
3. Необходимый объем продавочной жидкости
^прод = ^ тр h S rp Утр (Ci -f- с3) V буф. в .
Высококачественная установка цементных мостов возможна только при скоростях восходящего потока в кольцевом про странстве менее 0,5 м/с или 1 м/с, а также при соответствующей разности СНС тампонажного и бурового растворов (рис. 8.2).
Значения коэффициента потерь для различных труб приве дены в табл. 8.7.
А СНС, П а
Рис. 8.2. Эффективность замеще ния промывочной жидкости це ментным раствором (%) в зави симости от разности их плотно стей и СНС
174
Таблица 8.7
|
Бурильные трубы |
|
нкт |
|
Коэффициент |
|
Буферная |
жидкость |
|
|
Есть |
Нет |
Есть |
Нет |
Ч |
0,01 |
0,03 |
0,01 |
0,01 |
С2 |
0,02 |
0,04 |
0,02 |
|
Ч |
0,02 |
0,03 |
0,01 |
0,02 |
Ч |
0,02 |
— |
0,02 |
— |
ч |
0,40 |
— |
0,40 |
— |
8.5. РАСЧЕТ ОБЪЕМА БУФЕРНОЙ ЖИДКОСТИ
Объем буферной жидкости должен удовлетворять условию
|
У буф. min У буф |
V буф. гаах> |
где |
Убуф. mm. Убуф. шах— минимально необходимый и максималь |
|
но |
допустимый объемы буферной |
жидкости. |
При использовании разделительных пробок на границах про мывочная жидкость — буферная жидкость и буферная жидкость —
тампонажный раствор |
|
Убуф. ml. = 1.57-10 *Л {D\ - D\ + |
2Д (Од + Отр)], |
где h — длина цементируемого интервала, |
м; Dc — средний диа |
метр скважины по каверномеру в интервале цементирования, см; £)д — номинальный диаметр долота, см; DTp — наружный диа метр обсадных труб, см; Д — толщина глинистой корки, см (с достаточной точностью толщину корки можно принять равной 1,3— 1,5 от величины, определенной на приборах ВМ-6 или ВГ-1 за 2 ч).
При отсутствии разделительных пробок
У буф. min = 0,18 (У тр ~Ь У цем) Н- У см>
где Утр — внутренний объем труб, по которым закачивают буфер ную жидкость, м3; Уцем — объем цементируемого интервала, м3; Уем — объем смешения буферной жидкости с промывочной жид костью и тампонажным раствором, м3,
|
У е м — |
( У тр + У ц ем ); |
|
|
||
|
лг |
_ |
Рр£ — ЮОйрпл (cos а)-® с |
|
|
|
|
Кбуф. max |
|
|
^ |
|
|
где |
рр, Рб — плотности |
соответственно |
промывочной |
жидкости |
||
и |
буферной жидкости, |
г/см3; k — коэффициент |
безопасности |
|||
(по |
ЕТП); рпл — пластовое давление на |
глубине |
L, |
МПа; а — |
||
средний угол наклона скважины в зенитной плоскости на участке цементирования, градус; S — средняя площадь сечения затрубного пространства в интервале цементирования, м2.
175