Поясните выбор одноступенчатого цементирования скважины

Схема проста в реализации, даёт наиболее высокое качество цементирования и применяется в 90 – 95% случаев (всех заливок).

При этом способе ТС доставляется в затрубное пространство закачкой в ОК с последующей продавкой через башмак следующей ОК. Реализуется в один приём (одноступенчатый вариант).

При одноступенчатом цементировании колонна оборудуется:

· В нижней части – башмак с направляющей пробкой;

· Выше – обратный клапан;

· Ещё выше – «стоп-кольцо».

На наружной поверхности колонны устанавливаются центраторы (фонари), скребки, турбулизаторы.

Верхняя часть колонны оборудуется цементировочной головкой

Конец продавки ТС фиксируется посадкой продавливающей пробки на «стоп-кольцо» и скачком давления на мониторе.

Прямое одноступенчатое цементирование используют при малоразличающихся между собой градиентов гидроразрыва пород по всему разрезу скважины и их глубине до 3000 м.

17. Как рассчитывается масса тампонажной смеси для приготовления требуемого объёма тампонажного раствора и объём воды для затворения тампонажного раствора?

Масса тампонажного материала G (в тоннах), необходимая для приготовления 1 м³ раствора:

G = ρ_Т (ρ_ТР – ρ_Ж) / (ρ_Т – ρ_Ж)

ρ_{Т -} Средняя плотность твердой фазы (г/см³)

ρ_Ж - плотность жидкости затворения, определяемая в процессе подбора рецептуры (если необходима модификация свойств тампонажного раствора, если нет, то ρ_Ж = 1 г/см³) или по рекомендации поставщика тампонажной смеси, г/см³.

ρ_{ТР –} плотность тампонажного раствора (г/см³)

Полный объем воды для затворения общей массы сухого тампонажного материала (в м³):

V_В = К_В G_СУХ / G₁,

где

К_В = 1,08÷1,10 - коэффициент, учитывающий потери воды.

G_СУХ -Общая масса сухого тампонажного материала, т

18. Для чего необходим гидравлический расчет цементирования и какие граничные условия учитывают при его выполнении?

Гидравлический расчет цементирования обсадных колонн проводят для определения необходимой суммарной подачи цементировочных агрегатов Q из условия обеспечения максимально возможной скорости восходящего потока бурового и тампонажного растворов в затрубном пространстве v, допустимого давления на цементировочной головке P_ЦГ и забое скважины P_З (в интервале пласта с наименьшим градиентом гидроразрыва начала поглощения), а также для выбора цементировочного оборудования и определения продолжительности процесса цементирования t_Ц. При этом принимаются следующие граничные условия:

P_З ≤ 0,95 P_ПГ или P_З ≤ 0,95 P_ГР

t_Ц = t_ЦЕМ+15 мин ≤ 0,75 t_ЗАГ

где

P_У – максимальное внутреннее избыточное давление на устье принятое в расчётах колонны на прочность, МПа;

P_ПГ – давление начала поглощения, МПа;

P¹ _ЦГ – давление на цементировочной головке, принятое в расчетах колонны на прочность, МПа;

P_ГР - давление гидроразрыва пород на забое скважины или в интервале пласта с наименьшим градиентом гидроразрыва, МПа;

t_ЦЕМ - затраты времени на закачивание и продавливание тампонажного раствора, мин;

t_ЗАГ – время загустевания тампонажного раствора, определяемое консистометром, мин;

15 мин – дополнительное время, необходимое для вывода цементосмесительной машины на режим, освобождения продавочной пробки и получения сигнала “Стоп”.

19. Какая цементировочная техника применяется и как рассчитывается необходимое ее количество?

При цементировании скважины предполагается использовать агрегат УНБ-160х40.