Обоснование технологии спуска и цементирования обсадной колонны
Описание функционального назначения элементов технологической оснастки обсадной колонны. Расчет одноступенчатого цементирования эксплуатационной колонны в скважине. Рассмотрение основных показателей качества цементирования эксплуатационной колонны.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.11.2017 |
| Размер файла | 1,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИИ ГАЗА (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИМЕНИ И.М.ГУБКИНА»
Кафедра «Бурения нефтяных и газовых скважин»
ДОМАШНЯЯ РАБОТА №5 ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«ОСНОВЫ СТРОИТЕЛЬСТВА НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН»
Москва 2016
Домашняя работа №1 Обоснование технологии спуска и цементирования обсадной колонны
1. Нарисовать конструкцию обсадной колонны (ОК), кратко описать функциональное назначение каждого элемента ее технологической оснастки.
2. Выполнить расчет одноступенчатого цементирования эксплуатационной колонны в скважине, конструкция которой рассчитана в ДЗ № 1. Недостающие исходные данные для расчета принять самостоятельно со ссылкой на источник.
3. Нарисовать схему цементирования с указанием всех параметров для следующих этапов:
а) закачка тампонажного раствора;
б) начало продавки тампонажного раствора;
в) окончание продавки тампонажного раствора.
4. Привести перечень и показателей качества цементирования эксплуатационной колонны.
Задание №1 Конструкция обсадной колонны
обсадной колонна цементирование скважина
ОК собирают из ОТ одного номинального размера (одноразмерная колонна) либо нескольких номинальных размеров (комбинированная колонна). Трубы подбирают в секции в согласно результатам прочностного расчета.
Для облегчения спуска и качественного цементирования ОК в ее состав включают элементы технологической оснастки:
* башмак;
* заливочный (башмачный) патрубок;
* обратный клапан;
* упорное кольцо;
* муфту ступенчатого цементирования (МСЦ);
* центраторы (фонари);
* скребки;
* заколонные пакеры;
* подвесное устройство.
Башмак обсадной колонны.
Служит для предохранения низа ОК от смятия и для направления ее по стволу скважины в процессе спуска
Конструкция башмака обеспечивает ему достаточную механическую прочность при спуске ОК и сравнительно легкое разбуривание.
Имеет одно центральное отверстие и несколько боковых.
Заливочный патрубок.
Служит для подачи цементной суспензии в затрубное пространство. Устанавливают непосредственно над башмаком. Представляет собой отрезок трубы длиной около 1,5 м с отверстиями, расположенными по винтовой линии.
Обратный клапан.
Предназначен для:
· предотвращения движения цементного раствора в колонну после его продавки;
· посадки разделительных пробок в процессе закачивания цементного раствора в колонну и продавливания его в заколонное пространство;
· обеспечения самозаполнения ОК промывочной жидкостью (клапаны типа ЦКОД).
Устанавливают в нижней части ОК на одну-две трубы выше башмака.
Упорное кольцо (кольцо «стоп»).
Служит для посадки цементировочной пробки в процессе цементирования ОК. Устанавливают на 20-30 м выше башмака.
Центратор.
Служит для центрирования ОК в скважине. Способствует снижению сил трения при спуске колонны и более полному замещению цементным раствором жидкости, находившейся в затрубном пространстве.
Скребок.
Служит для удаления фильтрационной корки со стенки скважины и повышения надежности сцепления цементного камня со стенкой скважины.
Турбулизатор.
Предназначен для турбулизации потока в затрубном пространстве при спуске и цементировании ОК.
Заколонный пакер.
Обеспечивает надежную изоляцию отдельных интервалов в затрубном пространстве за счет деформирования эластичного элемента (ЭЭ), надетого на корпус, и плотного его смыкания со стенкой ствола скважины.
По способу перевода в рабочее состояние пакеры подразделяются:
· гидравлические (в ЭЭ поступает жидкость, вызывая его деформацию в поперечном сечении);
· механические (ЭЭ деформируется за счет разгрузки на него части веса ОК).
Устанавливают в местах залегания устойчивых непроницаемых горных пород.
Задание №2
Целью расчета является определение количества материалов, необходимых для цементирования эксплуатационной колонны, параметров оборудования, числа смесительных машин и цементировочных агрегатов, а также продолжительности операции.
Объем цементного раствора, необходимый для цементирования скважины, м3:
k - коэффициент резерва (1,15);
Dc - фактический средний диаметр ствола скважины в интервале цементирования, м;
D - наружный диаметр эксплуатационной колонны, м;
lц - длина интервала цементирования, м;
d - внутренний диаметр колонны, м;
hc - расстояние от упорного кольца до башмака колонны, м.
Для приготовления такого объема цементного раствора требуется сухого цемента, кг:
kц - коэффициент, учитывающий потери цемента при затаривании смесительный машин и приготовлении раствора (1,05);
qц - расход сухого цемента на 1м3 раствора в кг.
сцр - плотность цементного раствора, кг/м3;
m - относительное водосодержание раствора, т.е. отношение массы воды к массе сухого цементного порошка в 1 м3 раствора.
Приближенно отношение массы воды к массе сухого цементного порошка в 1 м3 раствора можно рассчитать также по формуле:
сц и сж - плотность соответственно сухого цементного порошка и воды в кг/м3. Плотность сухого цемента для портландцемента составляет 3200 кг/м3.
Количество тампонажной смеси:
Объём воды для приготовления цементного раствора, м3:
Объём продавочной жидкости:
kсж - коэффициент, учитывающий сжимаемость продавочной жидкости и определяемый экспериментально (1,04).
Предположим, что объём цементного раствора, который требуется закачать в скважину, меньше внутреннего объёма обсадной колонны. Тогда число смесительных машин, необходимых для приготовления цементного раствора, где qТ - насыпная масса твердой фазы (кг/м3); U - ёмкость бункера смесительной машины (м3):
Задание №3
Задание №4
Обеспечение качества крепи скважин заключается в контроле:
· процесса цементирования;
· качества цементирования;
· текущего состояния качества крепи в процессе строительства и эксплуатации, а также после ликвидации скважин;
· правильный подбор исходных материалов и рецептуры ТР;
· рациональная организация процесса;
· контроль технологических параметров;
· высота подъема ТР в затрубном пространстве;
· полнота замещения ПЖ тампонажным раствором в зацементированном интервале;
· равномерность распределения цементного камня в затрубном пространстве (позволяет судить о соосности ствола скважины и ОК);
· сцепление цементного камня с ОК и стенкой скважины;
· герметичность зацементированной ОК и затрубного пространства.
Акустический контроль качества цементирования (АКЦ).
Основан на регистрации полной волновой картины упругих колебаний, распространяющихся по колонне, породе и цементу. Зарегистрированный волновой сигнал обрабатывается на поверхности для получения кинематических и динамических параметров, характеризующих качество сцепления цементного камня с колонной и с породой.
Применение:
* точная отбивка верхнего уровня подъема цементного кольца;
* определение степени сцепления цементного камня с колонной;
* определение степени сцепления цементного камня с породой;
* определение интервалов присутствия цементного камня (в т.ч. малопрочного).
Гамма-гамма дефектометрия-толщинометрия (СГДТ).
Основана на зависимости интенсивности рассеянного гамма-излучения от плотности вещества, заполняющего затрубное пространство обсаженных скважин в интервале исследования.
Примененяют для определения:
* высоты подъема ТР в затрубном пространстве;
* интервалов, содержащих различные ТР (чистый цемент, гельцемент и др.);
* характера заполнения затрубного пространства ТР;
* эксцентриситета ОК в скважине;
* средней по периметру толщины стенки труб ОК;
* местоположения соединительных муфт, элементов технологической оснастки (центрирующих фонарей и пр.).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет поперечной рамы, составление сочетаний нагрузок и выбор невыгодных сочетаний усилий. Подбор сечений центрально растянутых и центрально сжатых элементов. Расчетные длины колонны. Подбор сечения верхней и нижней части колонны. Расчет базы колонны.
курсовая работа [591,0 K], добавлен 28.04.2012Компоновка поперечной рамы здания. Эксцентриситет стенового ограждения верхней и нижней частей колонны. Статический расчет поперечной рамы. Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого стержня. Конструирование базы колонны.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 03.11.2010Компоновка поперечной рамы: расчет нагрузок. Геометрические характеристики колонны. Реакции колонны и рамы. Определение усилий в колонне от постоянных нагрузок. Определение усилий в стойке от собственного веса. Расчёт внецентренно сжатой колонны.
курсовая работа [722,5 K], добавлен 15.06.2011Определение нагрузок на поперечную раму. Подбор сечения нижней части колонны и элементов фермы. Методика подбора сечений для сжатых стержней. Расчет фермы, раздельной базы сквозной колонны и сварных швов прикрепления раскосов и стоек к поясам фермы.
курсовая работа [217,4 K], добавлен 25.03.2013Компоновка балочной клетки и выбор стали. Расчет железобетонного настила. Проектирование монтажного стыка главной балки. Расчет соединения пояса со стенкой. Подбор сечения сквозной колонны. Определение высоты траверсы. Конструирование базы колонны.
курсовая работа [663,6 K], добавлен 08.12.2013Определение массы нетиповой крайней колонны промышленного здания ступенчатого типа путем суммирования весов несущих и вспомогательных конструкций. Расчет трудоемкости обработки основных деталей надкрановой и подкрановой частей колонны, ее сборки и сварки.
контрольная работа [36,7 K], добавлен 06.09.2010Конструкторско-технологическая характеристика колонны, разработка программы технического, оперативного, функционального диагностирования. Визуальный и измерительный контроль, ультразвуковая толщинометрия и цветная дефектоскопия, гидравлическое испытание.
курсовая работа [42,3 K], добавлен 26.02.2015Компоновка элементов сборного перекрытия. Сбор нагрузок и подбор сечения. Огибающие эпюры изгибающих моментов, поперечных сил. Построение эпюры материалов и определение мест обрыва продольных стержней. Расчет консоли колонны. Определение размеров подошвы.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 02.12.2013Проектирование здания санитарно-технического назначения. Основные объемно-планированные параметры цеха. Выбор размеров фундамента в зависимости от вида колонны, ее размеров и нагрузки, передаваемой от колонны на фундамент. Стропильные конструкции.
контрольная работа [577,0 K], добавлен 14.01.2014Параметры объекта - одноэтажного промышленного здания для предприятий машиностроения. Фундаменты, колонны, стропильные и ограждающие конструкции. Сбор нагрузок, расчет стропильной балки и колонны. Технологическая карта, строительный генеральный план.
дипломная работа [750,1 K], добавлен 12.04.2012Компоновка поперечной рамы. Расчет крайней колонны прямоугольного сечения. Конструирование двускатной балки покрытия. Определение потерь предварительного напряжения арматуры. Проверка трещиностойкости и прочности колонны в стадиях подъема, монтажа.
курсовая работа [423,7 K], добавлен 02.09.2015Технология работ по усилению железобетонной колонны рубашкой с наблюдаемыми продольными трещинами по всему сечению, усадочными трещинами, сколами бетона в ребрах. Особенности проектировки конструкции и выполнения работ, контроль качества и приемка работ.
контрольная работа [192,4 K], добавлен 25.12.2009Расчет балочной клетки нормального типа, опирающуюся на центрально-сжатые колонны. Сбор нагрузок на покрытие производственного здания. Расчет второстепенной балки. Проверка деформативности балок. Конструирование оголовка колонны и фермы покрытия.
курсовая работа [145,3 K], добавлен 04.06.2013Нормальный и усложненный тип балочных клеток в рабочих площадках: компоновка балочной клетки и выбор стали, расчет железобетонного настила и его балок, проверка прочности принятого сечения и жесткости клети. Расчет базы и колонны на устойчивость.
курсовая работа [860,0 K], добавлен 08.02.2010Расчет многопустотной плиты перекрытия. Сбор нагрузок на панель перекрытия. Определение нагрузок и усилий. Расчет монолитной центрально нагруженной. Сбор нагрузок на колонны. Расчет консоли колонны. Расчет монолитного центрально нагруженного фундамента.
контрольная работа [32,8 K], добавлен 20.04.2005Особенности расчета и принципы конструирования основных несущих конструкции (колонны крайнего ряда, фундамента колонны и фермы покрытия) одноэтажного, двухпролётного промышленного здания. Методика определения геометрических размеров и арматуры фундамента.
курсовая работа [285,7 K], добавлен 06.09.2010Проектирование сборного железобетонного перекрытия. Расчет разрезного ригеля, колонны. Нагрузка на колонну в уровне обреза фундамента. Компоновка монолитного варианта перекрытия. Определение простенка из глиняного кирпича. Спецификация арматурных изделий.
курсовая работа [5,8 M], добавлен 31.05.2015Компоновка поперечной рамы. Расчет внецентренно-сжатой колонны, узла сопряжения верхней и нижней частей колонны. Подбор сечения сжатых стержней фермы. Сбор нагрузок на ферму. Расчет анкерных болтов. Расчетные сочетания усилий. Статический расчёт рамы.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.11.2016Расчет железобетонных колонн поперечника одноэтажной рамы промышленного здания по несущей способности. Проверка прочности колонны при съёме с опалубки, транспортировании и монтаже. Определение эксцентриситетов приложения продольных сил и сечения арматуры.
курсовая работа [589,9 K], добавлен 27.10.2010Подбор сечения балок: настила, главной, составной. Проверка их прочности, жесткости, общей и местной устойчивости. Расчет и конструирование узлов, соединений. Проектирование центрально-сжатой колонны и ее нижней опорной части. Выбор стали для конструкций.
курсовая работа [221,5 K], добавлен 27.11.2015
