Принципы расчета цементирования

Расчет цементирования предусматривает определение объемов цементного раствора и продавочной жидкости, количеств сухого цемента и воды для его затворения, гидравлический расчет, выбор оборудования и расчет времени на проведение всех операций.

Расчетная схема приведена на рис. 9.12. Известны диаметр скважины D, наружный диаметр d обсадной колонны, ее длина l, длины секций с разной толщиной стенки и внутренние диаметры d_вi этих секций, длина цементного кольца l_ц за колонной и длина цементного стакана l_ст внутри колонны (расстояние от забоя до стоп-кольца в колонне). Кроме того, известны объем обвязки V_об (трубопроводов) от поршневого насоса ЦА до цементировочной головки и скорость движения цементного раствора в кольцевом зазоре (1…2 м/с).

Объем цементного раствора рассчитывают с учетом кавернозности скважины. Коэффициент кавернозности определяют по данным измерения фактического диаметра скважины каверномером.

Объем продавочной жидкости суммируют по секциям колонны плюс V_об.

Гидравлическим расчетом определяют максимальное ожидаемое давление при продавке цементного раствора. По этой величине определяют тип цементировочного агрегата, а по заданной скорости движения цементного раствора в кольцевом зазоре – количество агрегатов. Количество смесительных машин должно быть таким, чтобы в их бункерах разместился весь сухой цемент. В конце рассчитывают время Т_ц на проведение всех операций:

Т_ц = Т_з.ц. + Т_п + Т_в» 0,75 Т_н.с.,

где Т_з.ц. – время на закачку цементного раствора; Т_п – время на продавку цементного раствора; Т_в – вспомогательное время; Т_н.с. – время до начала схватывания цементного раствора. Согласование величин Т_ц и Т_н.с. осуществляется обычно применением реагентов ускорителей или замедлителей схватывания цементного раствора.