Розрахунок цементацiї свердловини.
1. Необхiдна кiлькiсть цементного розчину:
Vц.р.
= 0,785 * [(
)
* Н1*
К1+
*
h]
,
де
Н1 – висота підйому цементного розчину поза колоною (від устя до водоносного горизонту) [м].
К1 = 1,6.
Vц.р. = 0,785* [(0,346*0,346-0,3239*0,3239) * 134 * 1,6 + 0,3059*0,3059 * 21,2]=4,5 (м3)
2. Густина цементного розчину:
ρц=3,15 т/м3; ρв=1,0 г/см2;
ρц.р.=
ρц.р=
3. Кількість сухого цементу (т) для виготовлення 1м3 цементного розчину:
4. Загальна кількість сухого цементу:
Qц=q * Vц.р. * β; де β- коефіцієнт на витрати цементу при творенні, β = 1,15
Qц=1,223 * 1.15*4,5=6,32.
5. Кількість води, необхідної для приготування цементного розчину:
VВ= Qц * m;
VВ=6,32*0,5=3,16(м3).
6. Кількість рідини для приготування цементного розчину:
Vж=0,785[
]*k;
Vж=0,785 * [0,30592 * (134-21,2)]*1,3=10,4 (м3).
7. Тиск на головці колони в момент сходження цементуючих пробок:
р=р1+р2
р1=
;
р1=
р2=0,01 * L+8=0.01 * 150+8=9,5 (кПа)
р= р1 + р2=9,4 + 9,5=18,9 (кг/см2).
Для закачки та продавки цементного розчину в свердловину використовуються спецiальнi цементувальнi агрегати. Вони обираються на основi визначених параметрiв тиску. Цементувальнi агрегати застосовуються не лише для транспортування цементу, але й для виготовлення цементного розчину; для цього в кожному агрегатi змонтованi водянi насоси. Агрегат складається iз двох- чи трьохцилiндрового насосу подвiйної дiї з приводом вiд спецiального двигуна, двох мiрникiв i системи обв’язки. На цементувальних агрегатах, окрiм цементувального, передбачений водоподавальний насос для подачi води в змiшувальнi машини, якi не мають водоподавальних блокiв. Для даного проекту за всiма даними пiдходить цементувальний агрегат марки– ЦА-320М
Технічні характеристики:
Водний насос 1В:
максимальна продуктивність – 13 л/с
поглинена потужність – 35 л/с
максимальний тиск – 35 кг/с
Продуктивність цементозмішувача – 1 т/хв
Об’єм баку для цементного розчину – 0,25 м3
Вага агрегату – 17085 кг.
7. Ерліфт та його розрахунок.
Ерлiфт – це пристрiй для пiднiмання води з використанням енергiї стисненого повiтря. Ерлiфти використовуються для опробування та очищення викривлених i “пiскуючих” свердловин. У свердловину опускають водопiдйомну колону, а в неї чи поряд iз нею - повiтропровiдну колону. В разi ексцентричного розташування колон (труби поряд) вони з’єднуються камерою-змiшувачем.Виходячи з отворiв цiєї камери, повiтря змiшується з водою, утворюючи повiтряно-водяну емульсiю. При концентричному розташуваннi колон (труба в трубi) нижня частина повiтропровiдної колони на вiдстанi 1,5 — 2,0 м вiд нижнього кiнця має отвори дiаметром 5 мм. Сумарний прохiдний перерiз отворiв у 1,5 — 2 рази бiльший за площу поперечного перерiзу повiтропровiдної труби.
Принцип дiї ерлiфта базуться на рiзницi питомої ваги рiдини та сумiшi повiтря з водою (емульсiї). Робота ерлiфта полягає в тому, що стиснене повiтря, вироблене компресором, надходить повiтропровiдною трубою до змiшувача, з якого виходить у водопiдйомну трубу. Утворена емульсiя пiднiмається повiтропровiдною колоною та виливається на поверхню. Швидкiсть руху емульсiї зростає вiд змiшувача до поверхнi за рахунок енергiї, яка утворюється при розширеннi бульбашок повiтря в емульсiї (вiд 2,5 — 3,0 м/с поряд зi змiшувачем до 6 — 8 м/с біля виливу). Ерлiфт розраховують на основi проекту водозабiрної свердловини. Проект водозабiрної свердловини складається з трьох частин: пояснювальної записки, геолого-технiчного наряду та графiка робiт.
Розрахунок ерліфту
№ п/п |
Елементи розрахунку |
Одиниці вимірювання |
Формули і позначення |
Результат |
1 |
Глибина свердловини |
м |
Lс |
165 |
2 |
Глибина статич. рівня |
м |
h0 |
20 |
3 |
Глибина динаміч. рівня |
м |
h |
101 |
4 |
Висота рівня виливу |
м |
а |
1 |
5 |
Витрата води |
м3/с |
Q |
0,022 |
6 |
Коефіцієнт занурення |
– |
|
1,55 |
7 |
Глибина занурення форсунки |
м |
H=k·h |
156,55 |
8 |
Питома витрата повітря С=12,4 |
м3 |
|
22,12 |
9 |
Повна витрата повітря |
м3/хв |
|
29,49 |
10 |
Пусковий тиск повітря |
кГ/см2 |
р0=0,1(k·h-h0+2) |
13,855 |
11 |
Робочий тиск повітря |
кГ/см2 |
p=0.1[h(k-1)+5] |
6,055 |
12 |
Витрата емульсії вище форсунки |
м3/с |
|
0,119 |
13 |
Витрата емульсії при виливі |
м3/с |
|
0,5135 |
14 |
Площа перерізу водопідйомної труби при форсунці |
м2 |
|
0,033 |
15 |
Площа перерізу водопідйомної труби при виливі |
м2 |
|
0,05135 |
16 |
Внутр. діаметр труби при розміщ. труб «поруч» |
мм |
|
0,255 |
17 |
Діаметр повітрянопровідних труб в свердловині |
мм |
|
1,1 |
18 |
Внутр. діаметр обсадних труб |
мм |
D1 |
1 |
19 |
Продуктивність компресара |
м3/хв |
|
35,39 |
20 |
Робочий тиск компресора |
кГ/см2 |
|
6,6 |
21 |
Розрахункова потужність на валу компресора |
квт |
|
226,57 |
22 |
Дійсна потужність на валу компресора |
квт |
|
249,227 |
23 |
Коефіцієнт корисної дії установки |
% |
|
8,74 |
Виходячи з даних розрахунків обираємо ерліфт 7ВКМ – 48/8