钻井工程课程设计(6)

第7章 注水泥设计

7.1水泥浆的用量

7.1.1所需水泥浆体积的计算公式

VT =Ki?2?2?2(DHi -D2)L+dh +DHih2 （7-1） Si1i444式中 h1 ——水泥塞深度，13m ；

h2——井眼口袋高度，5m ； L——设计封填水泥长度，m ； DHi——第i次开钻钻头尺寸，m ； DSi——自外向里第i层套管的外径，m ； di——第i层套管的内径，m ； Ki——修正系数，1.1；

7.1.2水泥浆体积的计算

1.封固表层套管水泥浆体积的计算

DH1=444.5 mm ,DS1=339.7 mm ,L1=80m ,d1=322.9 mm,h1=13 m,h2=5 m 。 由公式7-1 VT1=1.1??4(0.44452?0.33972)?80+

?4(0.3229)2?13+

?40.44452?5

VT1=7.514(m3)

2.封固技术套管水泥浆体积的计算

DH2=215.9mm ,DS2=139.7 mm ,d2=228.7 mm , L1=310 m , h1=13 m,h2=5 m 。 由公式7-1 VT2=1.1????(0.21592-0.13972)?310+0.22872?13+0.21592?5 444VT2=11.3(m3)

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3.封固油层套管水泥浆体积的计算

DH3=215.9 mm ,DS3=139.7 mm ,d3=124.3 mm ,L3=2000 m , h1=13 m,h2=5 m ；

由公式7-1 VT=1.1????(0.22-0.13972)?2000+0.12432?13+0.22?5

344VT3=32.6(m3) 。

7.2所需干水泥的用量

7.2.1所需干水泥的质量的计算公式

配制1m3的水泥浆所需水泥灰的质量

q=

?c?w?w?m? c?c——水泥灰的密度，3.15 g/cm3；

?w——水的密度，1.0 g/cm3 ；

m——水灰比,二开、三开选0.44，一开为0.46；从而，

一开得q =1.286(t/m3) 二开、三开得q =1.32(t/m3)。

7.2.2干水泥质量的计算

1. 封固表层套管 WT1=K VT1q=1.05?7.514?1.286=10.146(t) 2.封固技术套管

WT2=K VT2q=1.05?11.3?1.32=15.662(t)

4（7-2）

27

3.封固油层套管

WT2=K VT2q=1.05?32.6?1.32=45.18(t)

7.2.3 所需清水的体积的计算

1.封固表层套管所需清水的量

由公式7-3 V?WT1w=

m?=

0.46?10.1461.0=4.667(m3)

w固井时储备清水的体积20m3。 2.封固技术套管所需清水的量 由公式7-3

VWT244?15.6623W2=

m?=

0.1=6.87(m)

w固井时储备清水的体积20m3。 3.封固油层套管所需清水的量

由公式7-3 V44?45.183W3=

m?WT3?=

0.1.0=19.879(m)

w固井时储备清水的体积40m3。

7.3时间的计算 7.3.1顶替排量

1.油层：井径215.9mm,套管外径139.7mm,返速2.23m/s

Qc?VA??4(0.21592?0.13972)?2.23?1.5?1000?71.15L/s2 中间：井径215.9mm,套管外径139.7mm,返速2.23m/s

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Qc?VA??4(0.21592?0.13972)?2.23?1.5?1000?71.15L/s

3. 表层：井径444.5mm,套管外径339.7mm,返速2.23m/s

Q2c?VA??4(0.4445?0.33972)?2.23?1.5?1000?215.8L/s

7.3.2顶替容积

1.油层：内径124.3mm V?D=4?0.12432?2000?24.26m3

2 中间：内径124.3mm V?D=

4?0.12432?310?3.76m3

3. 表层：内径320.4mm VD=

?4?0.32042?80?6.447m3

7.3.3顶替时间及防凝时间

1.油层：顶替时间t?VDQ?5.682min； C防凝时间tD?1.5t?8.523min

2.中间：顶替时间t?VDQ?0.88min； C防凝时间tD?1.5t?1.32mi

3.表层：顶替时间t?VDQ?0.498min； C防凝时间tD?1.5t?0.747min n

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项目 顶替排量 （L/s） 水泥浆的顶替容积 体积（m3) （m) 3防凝时间 (min) 干水泥质量(t) 表层 中间 油层

215.8 71.15 71.15 7.514 11.3 32.6 6.447 3.76 24.26 0.747 1.32 8.523 10.146 15.662 45.18 30

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