Расчет цементирования эксплуатационной колонны
1. Плотность цементного раствора: рцр= рв• рц•(1+m)/(рв+ m•рц),
Рцр=3100•1000•(1+0,5)/(1000+0,5• 3100)=1830 кг/м3
2. Необходимое количество цементного раствора
Vцр=0,785•[(к•D2-dн2)•hц+ d 2•h]
Vцр=0,785•[(1,3•0,34922-0,2452)•236+0,23052•7]=18,46 м3
3. Необходимое количество сухого цемента
Qц=кц•qц•Vцр
Qц=1,1•1,22•18,46=24,77 т.
4. Необходимый объем воды
Vв=(m•Qц)/ (кц•рв)=(24,77•0,5)/(1,1•1)=11,26 м3
5. Количество продавочной жидкости
Vпр=0,785•к2•d2•(L-h)=0,785•1,05•0,23052• (235-7)=9,985 м3
6. Давление на оголовке скважины в конце цементирования на момент схождения пробок
Р=рг+g•(hц-h)•(pцр-pпр)
Рг — потери на гидравлическое сопротивление
Рг=0,001•L+0,8=0,001•236+0,8=1,035 МПа
Р=1,035•106+9,8•(235-7)•(1830-1200)=2,443 МПа
7. Суммарная производительность цементировочных агрегатов при продавке цементного раствора
Q=0,785•(D2с-D2)•к•V=0,785•(0,34922-0,2452)•1,2•1,5=0,0873 м3/с
Для обеспечения такой подачи принимаем 3 цементировочных агрегата марки 3ЦА-400 с максимальной подачей 0,033 м3/с.
8. Продолжительность цементирования скважины: T=t1+t2+t3
T1 – время закачки цементного раствора
T2 – время установки верхней пробки =15 мин
T3 – время продавки
T1= Vцр/(n•qn)=18,46/(3•0,033)=186,46 с=3,11 мин
T3= Vпр/(n•qn)=9,985/(3•0,033)=100,86 с=1,68 мин
T=3,11+1,68+15=19,79 мин.
Время начала загустевания цементного раствора должно быть больше продолжительности цементирования с 25% запасом времени 19,79<60 условие выполняется.