2.3 Расчет давления при цементировании скважины.
Кондуктор (глубина 650 метров).
Расход жидкости цементировочного агрегата 15,1 л/с.
Плотность
раствора
Определяем давление гидроразрыва пласта на глубине 650 м.
Общее давление в результате цементирования на глубине 650 метров складывается из фактического верхнего и нижнего и гидравлических потерь.
В нашем случае одна порция верхняя.
Далее определяем коэффициент безопасности:
Это меньше чем 0,95 следовательно мы имеем нормальные условия цементирования.
Эксплуатационная колонна (глубина 2960 метров).
Расход жидкости цементировочного агрегата 15,1 л/с.
Плотность
нижней порции раствора
Плотность
верхней порции раствора
Определяем давление гидроразрыва пласта на глубине 2960 м.
Далее определяем давление цементного раствора на этой же глубине самой высокой плотности:
Это значительно выше, чем пластовое, следовательно, необходимо выбрать плотность ниже.
Выбрав даже самую низкую плотность цементировочного раствора, мы получаем высокое давление, которое не позволит нам зацементировать эксплуатационную колонну без ГРП. Таким образом, необходимо применить следующие меры.
Есть два решения этой проблемы:
Цементирование колонны не до устья.
Двухступенчатое цементирование.
Двухступенчатое цементирование.
Выполняется в два этапа, первый цементируют нижнюю часть колонны, потом верхнюю. Происходит это за счет муфты цементирования, которая работает как клапан, в который попадает шарик и закрывает канал в нижнюю часть колонны, а по периметру открываются специальные окна цементировочной муфты через которые цементный раствор поднимается вверх до устья.
Для начала необходимо определить, в каком месте мы установим это муфту. Именно от места её установки будет зависеть, насколько качественно мы зацементируем скважину.
Для начала стоит проанализировать таблицу нефтеносности 2.5. В ней мы видим верхний нефтеносный юрский пласт 2610-2670 метров. Именно этот интервал нам необходимо перекрыть как можно плотным цементным раствором. Обычно выбирают ещё 150 метров над кровлей продуктивного пласта. Мы выберем чуть более. Установим муфту цементирования на глубине 1960 метров.
Теперь необходимо проверить сможем ли мы зацементировать колонну без ГРП. Расчет нижней ступени цементирования (1960-2960 метров).
Определяем коэффициент безопасности:
Это меньше чем 0,95 следовательно мы имеем нормальные условия цементирования.
Расчет верхней ступени цементирования (0-1960 метров).
Определяем коэффициент безопасности:
Это меньше чем 0,95 следовательно мы имеем нормальные условия цементирования.
Таким образом, мы определили интервалы двухступенчатого цементирования. Но двухступенчатое цементирование всегда имеет большую вероятность неудачного цементирования. Потому что муфта которая устанавливается на глубине должна сработать без проблем, проблема может возникнуть в том, что окошки на муфте попросту не откроются. В реальности стараются избегать двухступенчатого цементирования, слишком велики риски. Даже если окошки у муфты откроются, там вступает следующая сложность. Мы от забоя продавливаем раствор, он проходит через окошки и поднимается до устья, но когда он выходит из окошек, он образует язык, а это уже является большим недостатком. Цемент будет подниматься по языку. В итоге мы получим не качественное цементирование (см. рис. 3).
Рисунок 3. Схема образования цементировочных языков в результате двухступенчатого цементирования.
Хвостовик (глубина 2810-3050 метров).
Расход жидкости цементировочного агрегата 9,8 л/с.
Плотность
раствора
Определяем давление гидроразрыва пласта на глубине 3050 м.
Далее определяем давление цементного раствора на этой же глубине самой высокой плотности:
Давление нижнее (цементным раствором).
Давление верхнее (продавочной жидкостью).
Далее определяем коэффициент безопасности:
Это меньше чем 0,95 следовательно мы имеем нормальные условия цементирования.