Способ проверки герметичности обсадной колонны определяется назначением скважины. В зависимости от выбранного способа разрабатывается технологическая схема испытания на герметичность (давление опрессовки, уровень снижения жидкости в колонне, время испытания и т.д.) [7, 14], выбирается комплекс геофизических методов контроля качества цементирования [3].
Таблица 54 – Режим работы цементировочных агрегатов
| Номер ступени цементирования части колонны (снизу-вверх) | Наименование технической операции | Тип и название жидкости | Тип агрегата | Количество агрегатов, работающих на одном режиме, шт | Количество смесительных машин, шт | Режим работы агрегатов | Время выполнения операции, мин | ||||||
| диаметр втулок, м | скорость подачи агрегата | суммарная произ-водительность, м3/с | объем порции на данном режиме, м3 | Давление, МПа | в данном режиме | нарастающее | |||||||
| допустимое для агрегата | на устье скважины в конце операции | ||||||||||||
Выбор способа освоения скважины, организация процесса освоения
В данном разделе проекта необходимо определить требуемую величину депрессии на пласт для вызова притока пластового флюида, обосновать способ вызова притока (замена промывочной жидкости на воду или нефть; аэрация промывочной жидкости; применение пены; свабирование; использование пластоиспытателя, УОТС и т.д.).
В проекте должен быть обоснован способ перфорации и плотность перфорационных отверстий, вид и параметры перфорационной жидкости, способ ее доставки на забой, подобрано оборудование для устья скважины для безопасного проведения перфорации и вызова притока согласно [15].
Вопросы охраны труда, окружающей среды и техники безопасности
В данном разделе необходимо дать перечень мероприятий по безопасному и безаварийному ведению работ по спуску колонны, ее цементированию, опрессовке и освоению скважины, наметить конкретные мероприятия по охране окружающей среды от загрязнения.
Программа расчета технико-технологических параметров процесса цементирования на ПЭВМ
Алгоритм программы расчета технико-технологических параметров процесса цементирования на ПЭВМ
Программа гидравлического расчета цементирования скважин создана с целью определения и контроля оптимальных гидравлических режимов в процессе цементирования, а также последующего анализа проведенных операций, сокращения затрат времени на составления нормативной и отчетной документации.
Разработанная программа позволяет выполнить ряд расчетов:
- определение объема скважины (с использованием по выбору пользователя данных кавернометрии по интервалам скважины);
- расчет объемов необходимых технологических жидкостей для цементирования скважины;
- расчет количества необходимых тампонажных материалов и химреагентов, для приготовления и обработки буферных жидкостей, тампонажных растворов;
- гидравлический расчет цементирования скважины при заданных параметрах и переменной производительности, а также при нескольких заданных вариантах производительности (с учетом реологических характеристик применяемых тампонажных растворов и реальных геометрических размеров по всем имеющимся интервалам скважины);
- определение коэффициентов качества цементирования по стволу скважины, а также по отдельным интересующим интервалам, заданных пользователем (в соответствии с заданной по выбору пользователя методикой определения коэффициентов качества).
Кроме вышеописанных основных технологических расчетов, программа содержит базу данных с информацией о применяемых рецептурах, физико-механических свойствах тампонажных растворов и применяемой техники, возможность их редактирования пользователем, графическую модель скважины, моделирует процесс с выделением на экране зон ламинарного и турбулентного режимов течения.
Помимо электронного отображения на экране монитора и хранения информации в электронном виде по желанию пользователя на бумажный носитель выводится дополнение к плану работ на крепление скважины, включающего, по выбору, результаты расчетов.
По выбору пользователя возможен также вывод графического сопровождения расчетов, включающего графики изменения величин ожидаемых давлений на цементировочной головке и в кольцевом пространстве на забое скважины (в интервале с наименьшими давлениями гидроразрыва), диаграмму изменения коэффициентов качества цементирования по стволу скважины и др.
Программа имеет удобный интерфейс, небольшой размер файла отчета (14,5 kb) с информацией о ходе цементирования – от проектирования процесса до оценки качества проведенной операции, позволяет использовать разработанную программу в качестве базы данных о проведенных операциях.
Программа выполнена в редакторе Delphi V5.0 и предназначена для работы в качестве самостоятельного приложения в среде Windows 95/98 рисунок 21.
Системные требования:
- процессор 486 DX2 66 (рекомендуется Pentium 133);
- ОЗУ 1 Mb (минимальное расширение 800·600·256);
- ОЗУ 4 Mb (рекомендуется 8 Mb).
Задание разреза и параметров скважины
Разрез лучше задавать последовательностью списка программы т.е. вначале интервалы обсадной колонны (рисунок 22) , затем – предыдущей обсадной колонны и в конце – открытого ствола.
Рисунок 21 – Главное меню программы
Рисунок 22 – Задание интервалов обсадной колонны, предыдущей обсадной колонны и открытого ствола
После задания интервалов нужно обязательно щелкнуть по кнопке “Занести в модель”. Изображение модели скважины справа сразу приобретет соответствующий вид. В конце задания интервалов необходимо равенство максимальных значений глубин обсадной колонны и открытого ствола, иначе модель работать не будет.
По щелчку правой клавиши мыши выскакивает всплывающее меню стандартных диаметров обсадных колонн рисунок 23.
Рисунок 23 – Выбор диаметров обсадных колонн
При вторичном обращению к заданию интервалов следует помнить, что машина интерпретирует интервалы немного по другому. Так если обсадная колонна двухступенчатая 0-500м и 500-2000м а предыдущая обсадная колонна 0-1000 м, то машина интерпретирует интервал предыдущей обсадной колонны как два интервала 0-500м и 500-1000м т.е. разобьет его по секциям внутренней колонны.
Ввод по коэффициенту кавернозности или уширения аналогичен вводу одного интервала по ГИС и в дальнейшем так и интерпретируется (рисунок 23). Причем коэффициент кавернозности – это отношение диаметра скважины к диаметру долота:
а коэффициент уширения – это отношение их квадратов:
Параметры скважины
Шаг расчетов относится к гидравлическому расчету. Таблица расчетов, шаг вывода графиков и скорость расчетов зависят от этого параметра. Не рекомендуется задавать его менее 0.05, так как модель будет работать очень медленно и таблица потребует очень много оперативной памяти.
После задания интервалов может сбиться настройка расстояния до “стоп-кольца” поэтому ее нужно обязательно проверить.
При указании наличия слабого пласта, значение давления гидроразрыва и коэффициент запаса автоматически переходят к нему.(при отсутствии слабого пласта это значения на забой).
Данные по скважине
Эти данные непосредственно к расчету не относятся и нужны для вывода на бланки печати.
Задание жидкостей используемых при цементировании
Ввод данных
При вводе данных основное внимание следует уделить реологическим свойствам жидкостей, т.к. от них зависит гидравлический расчет. В физико-механических свойствах следует правильно обосновать вототвердое отношение и выход цементов. Все остальные параметры нужны только для базы жидкостей. Пользователь может сам редактировать базу: вносить в нее свои жидкости, удалять их и загружать (рисунок 24).
Рисунок 24 – Ввод данных по различным жидкостям
Добавки к жидкостям также содержат свою базу, редактируемую пользователем (рисунок 25). Но при загрузке добавок из базы нужно ввести их содержание. База цементных растворов состоит из портландцемента ПЦТ1-50 и тех. воды. База остальных жидкостей – тех. вода. По желанию пользователя их можно изменить.
Буферную жидкость можно использовать как третий цементный раствор. Для этого нужно выбрать ей соответствующую реологическую модель и указать интервал цементирования.
Для первого цементного раствора можно указать либо интервал цементирования либо объем. Если интервал цементирования не с “0” то объем на выкид обнуляется.
Режим закачивания задает переменный режим закачивания для выбранной жидкости и возможен гидравлический расчет для этого режима.
Объемы 2-го цементного раствора и продавочной жидкости считаются автоматически и зависят от объемов предыдущих жидкостей и расстояния до “стоп-кольца”.
Все объемы в скважине считаются автоматически и показываются на панели снизу.
в трубах – в обсадной колонне; в кп – в кольцевом пространстве; в пред.кол.- в предыдущей обсадной колонне; в откр.ств.- в открытом стволе.
Таблица результатов(рисунок 26)
Здесь обобщаются данные по жидкостям. Выводятся все их свойства, добавки, объемы, и количество материалов с учетом коэффициентов запаса.
Рисунок 25 – Выбор добавок и параметров раствора
Рисунок 26 – Таблица результатов
Гидравлический расчет
Перед расчетом можно включить графики для изображения графиков процесса. (Графики – показать) При накоплении на них информации можно их очистить (Графики – очистить) (рисунок 27).
1 Запустить модель
Параллельный расчет, отображение на графике и показ модели цементирования. На модели цементирования отображаются зоны ламинарного (прямая штриховка) и турбулентного (кольца) течения жидкостей. Процесс можно останавливать, возвращать назад и прокручивать вперед на панели упраления моделью (внизу формы). Процесс протекает при постоянном расходе отображаемым возле списка расходов. Во время процесса можно менять расход и свойства жидкостей.
Рисунок 27 – Графики гидравлического расчета процесса цементирования
2 Быстрый расчет
Быстрый расчет без запуска модели для текущего постоянного расхода. Progress bar снизу показывает протекание расчета. Если шаг расчетов неочень маленький то процесс проходит за несколько десятых долей секунды.
3 Оптимальный режим
С учетом давления гидроразрыва подбираются наиболее большие расходы. Изменение расхода можно посмотреть в таблице расчетов в этом же меню (рисунок 28).
4 Для всех расходов
Происходит быстрый расчет для всех расходов списка и на графиках отображается ряд кривых. Также в таблице рачетов заполняются колонки на все введенные расходы.
Рисунок 28 – Таблица результатов гидравлического расчета процесса цементирования
При расчете давлений, ожидаемых при цементировании скважины, гидродинамическое сопротивление учитываются на каждом участке отличающемся по геометрическим размерам, ввиду находящейся в нем технологической жидкости, ее реологическим параметрам и режиму течения внутри цементируемой колонны и в заколонном пространстве. Определение давления производится на период прокачивания в скважину заданного объема раствора. При этом шаг расчетов определяется пользователем. Возможен вариант расчета с шагом до 10л (в зависимости от возможности операционной системы ПЭВМ). По выбору пользователя возможно определение давлений ожидаемых при цементировании скважины: на цементировочной головке, в заколонном пространстве на забое скважины или в интервале пласта с наименьшим давлением гидроразрыва (или давления поглощения) исследуемого пласта. Реологическая модель применяемых при расчете жидкостей (вязкая, вязко-пластичная, степенная) определяется пользователем. Можно учитывать и местные гидравлические сопротивления, возникающие в отдельных узлах и секциях оснастки обсадной колонны, устьевой обвязки (обратный клапан, устройство ступенчатого цементирования и др.).
Управление графиками(рисунок 29)
В меню графиков можно вывести на экран, убрать с экрана и очистить графики, а также настроить их (Параметры). В параметрах можно задать цвет (Заметим, что при расчете списка расходов цвет графика выбираются из списка цветов. Т.е. первому расходу соответствует 1-ый (лимонный) цвет )
Цвет графика в зависимости от номера расхода:
Расход №: Цвет
1 лимонный (светло – зеленый)
2 голубой
3 водяной
4 синий
5 фиолетовый
6 коричневый
7 зеленый
8 черный
Тип и параметры
Здесь можно установить границы графиков (особенно важно перед печатью, т.к. на принтер графики выводятся с теми же границами), тип верхнего графика, установить график изменения расходов, и убрать/показать линию гидростатического давления (красный цвет на графике).
Рисунок 29 – Меню управления графиком процесса цементирования
4.5 Показатели качества цементирования(рисунок 30)
Здесь производится расчет средних коэффициентов АКЦ иГГК. Пользователь может задать любые категории качества и присвоить им любые значения коэффициентов (до 11 категорий и коэффициент от “0” до ‘1”). После ввода интервалов можно посмотреть таблицу результатов и совмещенный график АКЦ и ГГК.
Продуктивный пласт можно использовать как исследуемый пласт.
Заметим, что интервалы цементных растворов берутся из предыдущих данных, хотя скважину по глубине можно вводить не как модельную.
Рисунок 30 – Показатели качества цементирования
Дата: 2016-10-02, просмотров: 225.
