ОСНАСТКА ОБСАДНЫХ КОЛОНН

4. ОСНАСТКА ОБСАДНЫХ КОЛОНН

Кондуктор

Кондуктор цементируется до устья прямым одноступенчатым цементированием.

Оснастка колонны:

-  башмак БК – 245;

-  обратный клапан ЦКОД-245 на расстоянии 5 м от башмака;

-  “стоп”- кольцо на расстоянии 10 м от башмака;

-  центраторы ЦЦ-245/295;

-  пробка продавочная ПП 219/245.

- 

Эксплуатационная колонна

Эксплуатационная колонна цементируется прямым способом в одну ступени до устья.

Оснастка колонны:

-  башмак БК-146;

-  обратный клапан ЦКОД-146 на расстоянии 5 м от башмака;

-  “стоп”- кольцо на расстоянии 10 м от башмака;

-  центраторы ЦЦ-2-146/216 в интервале 300-750 м по одному центратору на трубу;

-  скребки СК 146/216 в и нтервале продуктивного пласта из расчета два центратора – один скребок.

-  турбулизаторы ЦТ 146/211 в интервале продуктивного пласта по две штуки на трубу.

5. Спуск обсадных колонн

Обоснование режима спуска обсадных колонн

Предельная скорость спуска обсадной колонны определяется из соотношения

Р_с = Р_гст +Р_гд £ Р_гр,

где

Р_гст - гидростатическое давление столба промывочной жидкости на глубине наиболее слабого пласта (пласта с наименьшим индексом давления начала поглощения или гидроразрыва);

Р_гд - гидродинамическое давление в скважине при спуске колонны труб с закрытым нижним концом;

Р_гр - давление начала поглощения (гидроразрыва) наиболее слабого пласта.

Гидродинамическое давление при спуске находится при турбулентном течении вытесняемой жидкости по формуле

,

 - при ламинарном течении.

В формулах  - соответственно длина и гидравлический диаметр кольцевого пространства на i- том участке; U_i- скорость течения жидкости на i - том участке; n – количество участков кольцевого пространства различного размера от устья до наиболее слабого пласта, t₀ - динамическое напряжение сдвига, l - коэффициент гидравлических сопротивлений.

Обоснование режима спуска эксплуатационной колонны

Наиболее слабый пласт  на забое скважины (Мегионская свита).

Зададимся скоростью спуска U=0,5 м/c, тогда скорость движения вытесняемой жидкости U_ж будет равна:

 

где

D_С, D_Т – соответственно диаметр скважины и наружный диаметр обсадных труб;

K – коэффициент, учитывающий увлечение части жидкости стенками колонны труб. Для практических расчётов можно принять K=0,5.

Пусть режим течения вытесняемой жидкости в интервале установки техколонны будет ламинарный, тогда:

Критическая скорость течения жидкости при смене режимов определяется по следующей формуле:

 где

Тогда  

Скорость течения жидкости U_Ж<U_КР, то режим ламинарный.

 где

Получаем:

  

Гидродинамические давления на данном участке составят:

Результаты аналогичных расчётов для различных скоростей спуска яяэксплуатационной колонны приведены в таблице 9.

Таблица №9

Зависимость P_гд от скорости спуска эксплуатационной колонны.

Uсп, м/с	Uж, м/с	Uкр, м/с	Sen		Re*		Pгд, МПа
0,5	0,467	1,15	15	0,65			1,46
1	0,91	1,15			4325	0,0252	1,95
2	1,83	1,15			11712	0,0223	4,8
3	2,74	1,15			21814	0,0211	9,06
4	3,65	1,15			30683	0,0202	17,15

По результатам расчетов табл. 9. построим график зависимости Р_ГД = f(U_СП)

Давление столба промывочной жидкости на пласт будет равно

Тогда максимальное гидродинамическое давление, не допускающее поглощения будет равно , что соответствует скорости спуска приблизительно равной 3,3 м/с.

Рис. 4. Зависимость Р_ГД = f(U_СП)

Скорость спуска обсадной колонны не должна превышать 3 м/с.

Расчет допустимой глубины опрожнения колонны

Из условия прочности обсадной колонны:

Из условия прочности обратного клапана:

6. обоснование способа цементирования

Кондуктор и колонна цементируется до устья, для разобщения водоносных горизонтов.

Обсадная колонна цементируется в одну ступень (требование заказчика) до устья.

Самым слабым пластом является Мегионская свита (К_п=1,59), Р_ПОГЛ=40,03 МПа. Давление столба цементного раствора на поглощающий пласт с учетом гидродинамических потерь при цементировании должно удовлетворять условию

Р_ПОГЛ³1,1×Р_Ц.Р.. (12)

Таким образом давление столба цементного раствора не должно превышать величины  Для дальнейших расчетов примем, что интервал от забоя и на 300 м выше продуктивного пласта (2205-2570 м по вертикали) цементируется ПЦТ-1-50 по ГОСТ 1581-96 с плотностью раствора r_Ц.Р.=1,80 г/см³ (В/Ц=0,45) Давление столба ПЦТ-1-50 будет составлять

.

Рассчитаем плотность облегченного раствора

РАСЧЕТ цементированиЯ обсадной колонны.

7. Определение объёмов тампонажных растворов для цементирования эксплуатационной колонны

7.1 Определение объёма цементного раствора

Рис.5. Конструкция скважины

где

 

где K_к - коэффициент кавернозности.