8.6. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ
Исходя из конкретных условий проводки скважины задаются скоростью восходящего потока цементного раствора в затрубном пространстве. Для качественного разобщения пластов необхо димо, чтобы v < 0,5 м/с или v ^ 1 м/с.
Подача (л/с) при закачке продавочной жидкости
Q = 0,0785а (Don - DT4),
где v — принятая скорость восходящего потока цементного рас твора, м/с; Dcn — средневзвешенный диаметр скважины в интер вале подъема цементного раствора, см; £)тц — средневзвешенный наружный диаметр труб в этом же интервале, см.
Ожидаемое давление (МПа) на цементировочной головке
Рцем = Р с т “И Р т р + Р за т |
0 ,6 6 7 р у , |
где рсх — разность гидростатических давлений в трубах и затруб ном пространстве в конце процесса цементирования; рхр, рват — гидравлические сопротивления в момент окончания прокачки продавочной жидкости соответственно в трубах и затрубном про странстве; ру — допускаемое давление на устье скважины при цементировании (обусловливается прочностью труб или оснастки цементировочной головки, манифольда и др.).
Рст = |
10-а (L — Ъ) (рц - |
рв) - 10~2h (рц - рр), |
|
где L — глубина |
нахождения |
башмака обсадной колонны, м; |
|
b — высота цементного стакана в колонне, м; рц, рв, |
рр — сред |
||
няя плотность соответственно цементного раствора, продавочной жидкости и жидкости за колонной выше интервала цементирова ния, г/см3; h — расстояние от устья скважины до уровня цемент ного раствора, м.
ртр = 0,289рBQ4t/dB+ Ар,
где lt — длина колонны (или секции) обсадных труб, м; dB — средневзвешенный внутренний диаметр труб, см; Ар — потери давления в бурильных трубах, на которых спускают секции обсадных труб, МПа (величину Ар определяют по соответствую щим таблицам).
|
Роат |
’ |
Рв ФоЯ- С тц)»фов + От»),‘ + |
|
|||
|
|
+ ° ’289рР (D0 _ D Tp)?(D0 + DTp)> |
’ |
|
|||
где D0 — средневзвешенный диаметр скважины |
выше интервала |
||||||
цементирования, |
см; |
Dxp — средневзвешенный |
наружный |
диа |
|||
метр труб в том же интервале, см. |
|
|
|
||||
Ожидаемое давление |
на забое |
|
|
|
|||
|
|
Рр&а = |
Рст “Ь Рэат |
0,95р погл> |
|
|
|
где рпогл — давление, |
при котором |
начинается |
поглощение |
про |
|||
мывочной |
жидкости |
в |
пласт (определяется экспериментально, |
||||
см. разд. |
1). |
|
|
|
|
|
|
176
8.7. ЦЕМЕНТИРОВОЧНЫЕ АГРЕГАТЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
ПОДАЧА И ДАВЛЕНИЕ, РАЗВИВАЕМЫЕ ЦЕМЕНТИРОВОЧНЫМИ АГРЕГАТАМИ
Таблица 8.8
|
|
|
|
|
|
Д и ам етр втул к и , |
мм |
|
|
|
||
Тип |
С корость |
100 |
|
_ п а |
|
115 ( 120) |
125 |
|
140 |
|||
агр егата |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
Q |
р |
Q |
Р |
Q |
р |
Q |
р |
Q |
р |
Ц А - 320М |
|
I |
1.4 |
40 |
|
|
1,7 |
32 |
2 ,3 |
24 |
|
|
|
|
I I |
2 ,5 |
32 |
— |
— |
3 ,2 |
26 |
4 ,3 |
19 |
____ |
____ |
|
I I I |
4 ,8 |
16 |
— |
— |
6 ,0 |
14 |
8,1 |
10 |
____ |
____ |
|
|
|
I V |
8 ,6 |
9 |
— |
— |
10,7 |
8 |
14,5 |
.6 |
— |
— |
З Ц А -4 0 0 А |
|
I |
— |
— |
( б ,вГ |
й г |
____ |
_ |
8 ,8 |
30 |
11,2 |
23 |
|
|
I I |
— |
— |
9 ,5 |
27 |
— |
— |
12,6 |
21 |
16,1 |
16 |
|
I I I |
— |
— |
14,1 |
18 |
— |
— |
18,6 |
14 |
2 3,8 |
11 |
|
|
|
I V |
— |
— |
19,5 |
13 |
— |
— |
2 3 ,4 |
10 |
3 3,0 |
8 |
4А Н -700 |
|
I |
6 ,0 |
70 |
____ |
____ |
9 ,0 |
47 |
____ |
_ |
_ |
. |
|
|
I I |
8 ,3 |
51 |
— |
— |
12,3 |
34 |
____ |
____ |
____ |
____ |
|
I I I |
11,6 |
36 |
— |
— |
17,3 |
24 |
____ |
____ |
____ |
____ |
|
|
|
I V |
14,6 |
29 |
— |
— |
2 2 ,0 |
19 |
— |
— |
— |
— |
Примечания. Подача Q в л/с, давление р в МПа. |
|
|
|
|
|
|||||||
Таблица 8.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Чаотота |
|
|
Агрегат |
п т |
|
|
|
Агрегат |
4Р-700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вращения |
|
Число |
100 |
М Ы |
120 |
мм |
Число |
100 |
мм |
120 |
ым |
|
вала электро |
двойных |
|
|
|
|
двойных |
|
|
|
|
||
двигателя, |
|
ходов |
|
|
|
|
ходов |
|
|
|
|
|
об/мин |
поршней |
Q |
р |
Q |
р |
поршней |
ь |
р |
Q |
р |
||
|
в |
1 мин |
в |
1 мин |
||||||||
100 |
|
11,2 |
1,7 |
40 |
2,3 |
30 |
|
16,5 |
1,2 |
70 |
1,7 |
70 |
200 |
|
22,4 |
3,4 |
40 |
4,5 |
30 |
|
33,1 |
2,3 |
70 |
3,4 |
70 |
300 |
|
33,6 |
5,1 |
40 |
6,8 |
30 |
|
49,7 |
3,5 |
70 |
5,1 |
70 |
400 |
|
44,8 |
6,8 |
40 |
9,0 |
30 |
|
66,2 |
4,7 |
70 |
6,8 |
69 |
500 |
|
56,0 |
8,5 |
35 |
11,3 |
26 |
|
82,7 |
5,8 |
70 |
8,5 |
55 |
600 |
|
67,2 |
10,2 |
29 |
13'5 |
22 |
|
99,3 |
7,0 |
67 |
10,2 |
46 |
700 |
|
78,4 |
11,9 |
25 |
15,8 |
19 |
115,8 |
8,2 |
57 |
11,9 |
39 |
|
800 |
|
89,6 |
13,6 |
22 |
18,1 |
16 |
132,4 |
9,3 |
50 |
13,6 |
35 |
|
900 |
|
100,8 |
15,3 |
19 |
20,3 |
14 |
149,0 |
10,5 |
45 |
15,3 |
31 |
|
1000 |
|
112,0 |
17,0 |
17 |
22,6 |
13 |
165,5 |
11,7 |
40 |
17.0 |
28 |
|
1100 |
|
123,2 |
18,7 |
16 |
24,8 |
12 |
182,0 |
12,8 |
37 |
18,7 |
25 |
|
1200 |
|
134,4 |
20,4 |
15 |
27,1 |
11 |
198,6 |
14,0 |
33 |
20,3 |
23 |
|
Примечание. |
Подача |
Q в л/о, давление |
р —• в МПа. |
|
|
|
|
|||||
177
ПОДАЧА И |
РАБОЧЕЕ |
ДАВЛЕНИЕ |
|
|
|
|
|
ЦЕМЕНТИРОВОЧНОГО |
АГРЕГАТА |
«ПЕЙСМЕКЕР: |
|
|
|||
Таблица 8.10 |
|
|
|
|
|
|
|
Частота вращения |
|
|
Диаметр |
втулок, |
мм |
|
|
коленчатого |
вала, |
|
|
|
|
|
|
об/мин |
88,9 |
101,6 |
114,3 |
127,0 |
139,7 |
152,4 |
|
|
|||||||
|
|
|
Подача агрегата (в л/с) |
|
|
||
450 |
13,5 |
17,5 |
22,3 |
27,5 |
33,3 |
39,6 |
|
400 |
12,0 |
15,6 |
19,8 |
24,4 |
29,6 |
35,2 |
|
350 |
10,5 |
13,6 |
17,3 |
21,4 |
25,9 |
30,8 |
|
300 |
9,0 |
11,7 |
14,8 |
18,3 |
22,2 |
26,4 |
|
250 |
7,5 |
9,7 |
12,4 |
15,3 |
18,5 |
22,0 |
|
200 |
6,0 |
7,8 |
9,9 |
12,2 |
14,8 |
17,6 |
|
150 |
4,5 |
5,8 |
7,4 |
9,1 |
11,1 |
13,2 |
|
100 |
3,0 |
3,9 |
4,9 |
6,1 |
7,4 |
8,8 |
|
50 |
1,5 |
1,9 |
2,5 |
3,0 |
3,7 |
4,4 |
|
25 |
0,7 |
0,9 |
1,2 |
1,5 |
1,8 |
2,2 |
|
|
|
|
Рабочее давление (в МПа) |
|
|
||
25—450 |
105 |
87 |
70 |
65 |
50 |
42 |
|
ГОЛОВКИ КОЛОННЫЕ ЦЕМЕНТИРОВОЧНЫЕ
ТУ 39-1021—85
Рис. 8.3. Головка колонная цементировоч ная
178
Таблица 8.11
|
|
Диаметр |
Рабочее |
Длина |
Ширина |
Высота |
Масса, |
|
|
Шифр |
|
давле |
|||||
|
обсадной |
|
ние р, |
L, мм |
В, мм |
Ы, мм |
кг |
|
|
|
колонны, мы |
|
МПа |
|
|
|
|
ГУЦ |
140-168X400 |
140, 146, 168 |
|
40 |
1148 |
1148 |
875 |
225 |
ГУЦ |
178-194X320 |
178, 194 |
|
32 |
1190 |
1190 |
935 |
290 |
ГУЦ 219-245X320 |
219, 245 |
|
32 |
1225 |
1225 |
970 |
333 |
|
ГУЦ 273-299X250 |
273, 299 |
|
25 |
1270 |
1270 |
1060 |
364 |
|
ГУЦ 324-340X 100 |
324, 340 |
|
10 |
1320 |
1320 |
1100 |
396 |
|
ГУЦ |
377X64 |
377 |
|
6,4 |
528 |
480 |
685 |
145 |
ГУЦ 426X50 |
426 |
|
5 |
580 |
480 |
685 |
161 |
|
|
Примечания. 1. |
Условный диаметр |
подсоединяемых |
линий 50 |
мм. |
Запорные |
||
уотройства — краны |
пробковые. |
|
|
|
|
|
|
|
УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛИРУЕМОЙ УСТАНОВКЙ ЦЕМЕНТНЫХ МОСТОВ
ТУ 39-1023—85
Рис. 8.4. Устройство для кон тролируемой установки цемент ного моста
Спускается на |
бурильных |
трубах |
диаметром 114— 140 |
мм. |
|
Шифр УКЗЦ-155, |
наружный |
и внутренний диаметры — 155 и |
|||
70 мм, длина— 810 мм, |
масса — 50 |
кг, тип резьбы — 3 |
-121, |
||
давление выхода |
первой |
пробки ,— 4,5 |
МПа. |
|
|
179
8.8. ОБЪЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ПРОСТРАНСТВА И МЕТАЛЛА ТРУБ, МЕЖКОЛОННОГО И ЗАТРУБНОГО ПРОСТРАНСТВ
ОБЪЕМ ЗАТРУБНОГО ПРОСТРАНСТВА |
СКВАЖИНА — ОБСАДНЫЕ ТРУБЫ |
|||||||||||
Таблица 8.12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Диаметрко лонны,мы |
|
|
|
|
|
|
|
Диаметр скважины, |
мм |
|||
600 |
676 |
660 |
626 |
600 |
476 |
460 |
426 |
400 |
376 |
360 |
||
|
||||||||||||
114 |
28,27 |
25,97 |
23,76 |
21,65 |
19,64 |
17,72 |
15,90 |
14,19 |
12,57 |
11,04 |
9,62 |
|
|
|
_ |
. |
|
_ |
_ |
_ |
11,55 |
10,02 |
8,60 |
||
127 |
26,73 |
24,43 |
18,37 |
16,45 |
14,63 |
12,92 |
11,30 |
9,77 |
8,35 |
|||
140 |
22,22 |
20,11 |
18,10 |
16,18 |
14,36 |
12,65 |
11,03 |
9,50 |
8,08 |
|||
146 |
26,60 |
24,30 |
22,09 |
19,98 |
17,97 |
16,05 |
14,23 |
12,52 |
10,90 |
9,37 |
7,95 |
|
168 |
26,05 |
23,75 |
21,54 |
19,43 |
17,42 |
15,50 |
13,68 |
11,97 |
10,35 |
8,82 |
7,40 |
|
178 |
25,78 |
23,48 |
21,27 |
19,16 |
17,15 |
15,23 |
13,41 |
11,70 |
10,08 |
8,55 |
7,13 |
|
194 |
25,31 |
23,01 |
20,80 |
18,69 |
16,68 |
14,76 |
12,94 |
11,23 |
9,61 |
8,08 |
6,66 |
|
219 |
24,50 |
22,20 |
19,99 |
17,88 |
15,87 |
13,95 |
12,13 |
10,42 |
8,80 |
7,27 |
5,85 |
|
245 |
23,56 |
21,26 |
19,05 |
16,94 |
14,93 |
13,01 |
11,19 |
9,48 |
7,86 |
6,33 |
4,91 |
|
273 |
22,42 |
20,12 |
17,91 |
15,80 |
13,79 |
11,87 |
10,05 |
8,34 |
6,72 |
5,19 |
3,77 |
|
299 |
21,25 |
18,95 |
16,74 |
14,63 |
12,62 |
10,70 |
8,88 |
7,17 |
5,55 |
4,02 |
2,60 |
|
324 |
20,02 |
17,72 |
15,51 |
13,40 |
11,39 |
9,47 |
7,65 |
5,94 |
4,22 |
2,79 |
1,37 |
|
340 |
19,19 |
16,89 |
14,68 |
12,57 |
10,56 |
8,64 |
6,82 |
5,11 |
3,39 |
1,96 |
|
|
351 |
18,59 |
16,29 |
14,08 |
11,97 |
9,96 |
8,04 |
6,22 |
4,51 |
2,79 |
1,36 |
|
|
377 |
17,11 |
14,81 |
12,60 |
10,49 |
8,46 |
6,56 |
4,74 |
3,03 |
1,31 |
— |
— |
|
407 |
15,26 |
12,96 |
10,75 |
8,64 |
6,63 |
4,71 |
2,89 |
1,18 |
— |
|||
426 |
14,02 |
11,72 |
9,51 |
7,40 |
5,39 |
3,47 |
1,65 |
|
|
|
|
|
508 |
6,00 |
5,70 |
3,49 |
1,38 |
|
|
|
|
|
|
|
|
326 |
300 |
276 |
260 |
226 |
200 |
176 |
8,30 |
7,07 |
S.94 |
4,91 |
3,98 |
3,14 |
2,40 |
7,28 |
6,05 |
4,92 |
3,89 |
2,96 |
2,12 |
1,38 |
7,03 |
5,80 |
4,67 |
3,64 |
2,71 |
1,87 |
1,13 |
6,76 |
5,53 |
4,40 |
3,37 |
2,44 |
1,60 |
0,86 |
6,63 |
5,40 |
4,27 |
3,24 |
2,31 |
1,47 |
— |
6,08 |
4,85 |
3,72 |
2,69 |
1,76 |
0,92 |
— |
5,81 |
4,58 |
3,45 |
2,42 |
1,49 |
— |
— |
5,34 |
4,11 |
2,98 |
1,95 |
1,02 |
— |
— |
4,53 |
3,30 |
2,17 |
1,14 |
— |
— |
— |
3,59 |
2,36 |
1,23 |
— |
— |
— |
— |
2,45 |
1,22 |
— |
— |
— |
— |
— |
1,28 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
—— — — — — —
— |
— |
— |
— |
— — |
|
|
|
Примечание. Здесь и далее в разд. 8.8 объемы приведены в м'/ЮО м.