книги / Теплопередача в скважинах
..pdf
|
Т А Б Л И Ц А |
21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ДАННЫЕ ПО РЕМОНТУ КОЛОНН НА САМОТЛОРСКОМ |
|
|
|||||||
|
МЕСТОРОЖДЕНИИ |
|
|
|
|
|
|
|
||
№ п/п. |
Хг |
X2 |
А'з |
а 4 |
* 5 |
|
х 7 |
Хб |
X,, |
А10 |
|
|
|
|
Успешные операции |
|
|
|
|
||
1 |
490 |
770 |
0,95 |
1,5 |
12,5 |
1910 |
10,0 |
120 |
0,34 |
0,12 |
2 |
630 |
876 |
0,32 |
1,5 |
15,0 |
1760 |
10,0 |
56 |
0,40 |
0,10 |
3 |
1400 |
1743 |
0,13 |
0 |
15,0 |
1720 |
8,0 |
72 |
0,77 |
0,01 |
4 |
888 |
1875 |
0,80 |
0,4 |
14,5 |
1860 |
10,0 |
120 |
0,82 |
0,03 |
5 |
470 |
94 |
0,02 |
0 |
15,0 |
1920 |
15,0 |
72 |
0,05 |
0,01 |
6 |
843 |
148 |
0,02 |
0,1 |
15,0 |
1870 |
15,0 |
72 |
0,66 |
0,01 |
7 |
995 |
612 |
1,56 |
0,7 |
12,0 |
1920 |
8,0 |
72 |
0,29 |
0,06 |
8 |
380 |
145 |
0,02 |
1,9 |
15,0 |
1890 |
13,0 |
100 |
0,006 |
0,13 |
9 |
350 |
765 |
0,36 |
0,3 |
8,0 |
1800 |
8,0 |
72 |
0,66 |
0,03 |
10 |
700 |
1720 |
0,02 |
0 |
15,0 |
1770 |
6,0 |
48 |
0,79 |
0,01 |
И |
888 |
1880 |
3,00 |
3,0 |
11,0 |
1910 |
0 |
72 |
0,91 |
0,27 |
12 |
1878 |
2307 |
1,60 |
39 |
10,0 |
1840 |
8,0 |
48 |
0,93 |
3,90 |
13 |
410 |
1804 |
5,10 |
19,8 |
14,0 |
1790 |
7,0 |
72 |
0,73 |
1,41 |
14 |
410 |
2247 |
0,02 |
0 |
15,0 |
1890 |
9,0 |
170 |
0,91 |
0,01 |
15 |
614 |
1700 |
0,02 |
0 |
15,0 |
1840 |
8,0 |
36 |
0,73 |
0,13 |
16 |
680 |
2032 |
0,02 |
0 |
17,0 |
1800 |
5,0 |
48 |
0,93 |
0,01 |
17 |
1745 |
1663 |
0,75 |
2,1 |
12,0 |
1800 |
8,0 |
24 |
0,73 |
0,17 |
18 |
430 |
1817 |
0,63 |
0 |
15,0 |
1820 |
7,5 |
24 |
0,93 |
0,01 |
19 |
779 |
600 |
0,04 |
0,50 |
14,0 |
1920 |
8,0 |
72 |
0,26 |
0,04 |
20 |
790 |
2100 |
0,02 |
0 |
10,0 |
1920 |
0 |
48 |
0,96 |
0,01 |
21 |
190 |
200 |
0,02 |
0 |
15,0 |
1870 |
7,9 |
72 |
0,21 |
0,01 |
|
|
|
Неуспешные операции |
|
|
|
|
|||
22 |
490 |
770 |
2,32 |
4,5 |
90 |
1670 |
0 |
24 |
0,05 |
0,03 |
23 |
490 |
770 |
3,57 |
11,6 |
100 |
1740 |
10,0 |
24 |
0,05 |
0,01 |
24 |
490 |
770 |
3,57 |
14,7 |
75 |
1660 |
0 |
24 |
0,66 |
0,16 |
25 |
490 |
770 |
2,26 |
4,7 |
120 |
1790 |
0 |
24 |
0,66 |
0,10 |
26 |
490 |
770 |
1,45 |
2,3 |
12,0 |
1690 |
0 |
24 |
0,29 |
1,28 |
27 |
490 |
770 |
1,71 |
5,8 |
11,5 |
1730 |
0 |
24 |
0,29 |
0,77 |
28 |
490 |
770 |
0,86 |
7,0 |
11,0 |
1730 |
7,0 |
72 |
0,29 |
0,80 |
29 |
490 |
770 |
0,26 |
6,4 |
10,5 |
1670 |
0 |
36 |
0,29 |
0,43 |
30 |
490 |
770 |
1,40 |
1,0 |
12,0 |
1880 |
0 |
36 |
0,29 |
0,50 |
31 |
630 |
887 |
3,50 |
14,5 |
5,5 |
1800 |
0 |
24 |
0,29 |
0,40 |
32 |
630 |
876 |
1,26 |
7,0 |
7,0 |
1710 |
0 |
24 |
0,06 |
0, 12 |
33 |
630 |
876 |
0,26 |
2,2 |
13,0 |
1820 |
0 |
162 |
0,06 |
0,01 |
34 |
630 |
876 |
0,50 |
0,5 |
12,0 |
1670 |
0 |
16 |
0,06 |
0,06 |
35 |
630 |
876 |
0,21 |
0,3 |
15,0 |
1680 |
8,0 |
24 |
0,66 |
0,18 |
36 |
630 |
876 |
0,02 |
0 |
15,0 |
1670 |
0 |
24 |
0,66 |
0,06 |
37 |
630 |
876 |
0,02 |
0 |
15,0 |
1700 |
0 |
150 |
0,66 |
0,81 |
38 |
1400 |
1745 |
2,50 |
2,2 |
15,0 |
1390 |
0 |
24 |
0,66 |
0,40 |
39 |
1400 |
1740 |
0,23 |
0,8 |
15,0 |
1650 |
12,0 |
24 |
0,66 |
0,86 |
40 |
1400 |
1742 |
0,20 |
0 |
15,0 |
1670 |
0 |
24 |
0,91 |
0,33 |
41 |
888 |
1875 |
1,88 |
2,6 |
15,0 |
1770 |
0 |
24 |
0,91 |
0,01 |
42 |
470 |
94 |
3,57 |
9,6 |
10,0 |
1800 |
0 |
210 |
0,73 |
0,01 |
43 |
470 |
94 |
3,57 |
0 |
15,0 |
1500 |
11,0 |
36 |
0,73 |
0,01 |
44 |
400 |
94 |
— |
0 |
15,0 |
2000 |
15,0 |
24 |
0,73 |
0,01 |
45 |
470 |
94 |
0,02 |
0 |
17,0 |
1850 |
0 |
134 |
0,34 |
1,16 |
111
|
Продолжение табл. I t |
|
|
|
|
|
|
|
||
№ п/п |
*i |
X, |
х, |
х. |
х. |
х* |
х 7 |
X. |
X. |
х 1в |
46 |
470 |
94 |
0,02 |
0 |
15,0 |
2000 |
15,0 |
96 |
0,93 |
0,01 |
47 |
470 |
94 |
0,02 |
0,5 |
16,0 |
2000 |
0 |
36 |
0,34 |
0,58 |
48 |
843 |
178 |
1,10 |
1.7 |
10,0 |
1680 |
0 |
24 |
0,34 |
1,96 |
49 |
843 |
149 |
0,50 |
1,0 |
10,0 |
1750 |
0 |
24 |
0,34 |
0,39 |
50 |
995 |
605 |
3,70 |
6,4 |
5,0 |
1680 |
0 |
24 |
0,34 |
0,19 |
51 |
995 |
609 |
2,77 |
5,0 |
3,5 |
1660 |
0 |
24 |
0,34 |
0,50 |
52 |
995 |
609 |
2,55 |
5.0 |
6,5 |
1790 |
0 |
24 |
0,34 |
0,69 |
53 |
995 |
612 |
2,00 |
3,2 |
7,5 |
1800 |
0 |
24 |
0,34 |
0,61 |
54 |
995 |
612 |
2,27 |
4,0 |
8,0 |
1800 |
0 |
24 |
0,34 |
0,08 |
55 |
995 |
612 |
2,00 |
4,2 |
9,0 |
1800 |
0 |
24 |
0,40 |
2,63 |
56 |
380 |
145 |
0,19 |
126 |
10,0 |
1670 |
0 |
48 |
0,40 |
1,00 |
57 |
380 |
145 |
0,04 |
0,15 |
15,0 |
1760 |
6,0 |
48 |
0,40 |
0,17 |
58 |
380 |
145 |
0,02 |
0,7 |
11,0 |
1700 |
10,0 |
36 |
0,40 |
0,04 |
59 |
350 |
765 |
2,86 |
0,1 |
7,5 |
1850 |
5,0 |
24 |
0,40 |
0,02 |
60 |
350 |
765 |
3,56 |
1,9 |
15,0 |
1860 |
9,0 |
22 |
0,40 |
0,01 |
61 |
350 |
765 |
1.60 |
7,7 |
9,5 |
1870 |
0 |
24 |
0,40 |
0,01 |
62 |
350 |
765 |
0,90 |
4,0 |
10,0 |
1890 |
7,0 |
130 |
0,77 |
4,40 |
63 |
350 |
765 |
3,43 |
10,5 |
12,0 |
1800 |
8,0 |
24 |
0,77 |
0,05 |
64 |
440 |
2247 |
1,85 |
4,3 |
13,0 |
1810 |
8,0 |
160 |
0,77 |
0,01 |
65 |
410 |
2247 |
0,60 |
0,2 |
15,0 |
1820 |
8,0 |
130 |
0,82 |
1,17 |
66 |
614 |
1695 |
0,02 |
0,1 |
15,0 |
1790 |
0 |
24 |
0,05 |
0,96 |
67 |
614 |
1695 |
0,02 |
0,2 |
15,5 |
1810 |
0 |
24 |
0,05 |
0,01 |
68 |
614 |
1995 |
0,02 |
0,0 |
15,0 |
1760 |
8,0 |
24 |
0,05 |
0,01 |
69 |
680 |
2030 |
0,02 |
0 |
15,0 |
1710 |
0 |
36 |
0,05 |
0,01 |
70 |
680 |
2030 |
0 |
0 |
15,0 |
1710 |
0 |
24 |
0,93 |
0,01 |
71 |
1745 |
1663 |
3,00 |
12 |
12,0 |
1850 |
2,4 |
24 |
0,72 |
1,00 |
72 |
430 |
1817 |
1,11 |
3,5 |
13,0 |
1600 |
0 |
24 |
0,93 |
0,03 |
73 |
430 |
1817 |
0,86 |
3,0 |
14,0 |
1650 |
0 |
24 |
0,93 |
0,21 |
74 |
779 |
600 |
0,07 |
0,6 |
13,5 |
1890 |
0 |
72 |
0,26 |
0,04 |
75 |
779 |
605 |
0,39 |
1,4 |
14,0 |
1800 |
10,0 |
48 |
0,26 |
0,10 |
76 |
779 |
605 |
0,52 |
2,0 |
11,5 |
1800 |
0 |
48 |
0,26 |
0,17 |
77 |
779 |
605 |
0,05 |
2,0 |
12,0 |
1750 |
10,0 |
48 |
0,26 |
0,16 |
Информативность /-го интервала t-ro фактора определяется
как
/ (X'i) = — ■DK (х() [Р ( x i ) - Р (х&)1,
а для фактора Х { в целом
т
n x t) = 2 / ( * i ) . /=1
В табл. 21 представлены данные по 77 операциям при ре монте колонн в скважинах Самотлорского месторождения, кото рые были использованы для построения диагностических таблиц.
Результаты указанных вычислений согласно данным табл. 21 представлены в диагностической таблице (табл. 22),, где фак-
112
|
Т А Б Л И Ц А |
22 |
|
|
|
|
X i |
Интервалы изменения |
D K ( Х г ) |
Информативность |
|||
|
|
|||||
X , |
0— 1,9 |
8 ,0 |
0 ,9 0 |
|||
|
2 ,0 —3 ,8 |
4 ,9 |
0,2 5 |
|||
|
3 ,9 —5 ,7 |
—0 ,3 |
0 ,0 0 |
|||
|
5 ,8 — 7 ,6 |
- 4 , 9 |
0 ,2 9 |
|||
|
7 ,7 —9 .6 |
—4 ,9 |
0 ,3 7 |
|||
|
9 ,7 — 11,4 |
— 3 ,9 |
0 ,2 0 |
|||
|
11,5— 13,3 |
— 3 ,9 |
0 ,1 2 |
|||
|
13,4— |
15,0 |
— 3 ,6 |
0,0 6 |
||
|
|
|
|
/ ( Х 7) = |
2,20 |
|
X , |
16—40 |
3 ,3 |
0 ,2 7 |
|||
|
41—64 |
0 ,5 |
0,01 |
|||
|
65— 88 |
- 3 , 4 |
0 |
,2 4 |
||
|
89— 112 |
—5 ,9 |
0,3 3 |
|||
|
113— 136 |
— 4 ,0 |
0 |
,12 |
||
|
137— 160 |
—0 ,2 |
0 |
,0 0 |
||
|
161— |
184 |
—0 ,9 |
0,0 |
0 |
|
|
185—210 |
1 .8 |
0 |
,0 0 |
||
|
|
|
|
/ ( Х 8) = |
0 ,9 7 |
|
X s |
5 ,0 —6 ,7 |
11,2 |
0,32 |
|||
|
6 ,8 —8 ,4 |
6 ,8 |
0 |
,2 4 |
||
|
8 ,5 — |
10,1 |
3 ,5 |
0 ,1 2 |
||
|
10,2 — 11,8 |
0 ,1 |
0 ,0 0 |
|||
|
11,9 — 13,5 |
— 0 ,9 |
0 ,0 2 |
|||
|
13,6— 15,2 |
— 1,9 |
0,11 |
|||
|
15,3 — 17,0 |
— 1*7 |
0 ,0 5 |
|||
|
|
|
|
/ ( Х б) = |
0 ,9 6 |
|
Х 2 |
94—371 |
1,4 |
0,1 |
3 |
||
|
372—648 |
3 ,4 |
0 ,1 3 |
|||
|
649—925 |
3 ,3 |
0 ,1 8 |
|||
|
926— 1202 |
2 ,7 |
0,0 6 |
|||
|
1203— 1479 |
—0 ,3 |
0 ,0 0 |
|||
|
1480— 1756 |
- 2 . 9 |
0 ,1 0 |
|||
|
1757—2033 |
- 3 , 8 |
0,1 8 |
|||
|
2034—2307 |
—4 ,4 |
0,1 8 |
|||
|
|
|
|
/ ( Х 2) = |
0 ,9 0 |
|
х , |
0—0 ,6 3 |
— 1,3 |
0 ,0 5 |
|||
|
0 .6 4 — 1,26 |
— 1,2 |
0 ,0 3 |
|||
|
1,27— 1,89 |
—0 ,2 |
0 ,0 0 |
|||
|
1,90 —2 ,5 2 |
3 ,3 |
0 ,0 9 |
|||
|
2 ,5 3 — 3,1 6 |
4 ,8 |
0 ,1 4 |
|||
|
3 ,1 7 —3 ,7 9 |
7 ,8 |
0 ,2 8 |
|||
|
3 ,8 0 —4 ,4 2 |
4 ,2 |
0 ,0 5 |
|||
|
4 ,4 3 —5 ,0 5 |
- 0 , 7 |
0 ,0 0 |
|||
|
|
|
|
/ ( Х я) = |
0 ,6 5 |
|
ИЗ
*1
X ,
X,
Х и
*4
П родолж ение табл. 22 |
|
|
|
|
|
Интервалы изменения |
| |
DK (Уч ) |
Информа тивность |
||
x i |
|
||||
|
|
|
|
|
|
0,05—0,16 |
|
2 |
0,04 |
|
|
0,17—0,27 |
|
1,9 |
0,04 |
|
|
0,28—0.38 |
|
3,3 |
0,24 |
|
|
0,39—0,50 |
|
2,9 |
0,19 |
|
|
0,51—0,61 |
|
2,1 |
0,01 |
|
|
0,62—0,72 |
|
—1,0 |
0,02 |
|
|
0,73—0,84 |
|
—2,8 |
0,12 |
|
|
|
|
|
/( * ,) = |
0,66 |
|
1390—1510 |
|
10,5 |
0,26 |
|
|
1520—1630 |
|
3,3 |
0,12 |
|
|
1640—1750 |
|
2,1 |
0,11 |
|
|
1760—1870 |
|
—0,4 |
0,01 |
|
|
1880—2000 |
|
—2,1 |
0,10 |
|
|
|
|
|
/(*«) = |
0,60 |
|
0,00—0,46 |
|
—0,5 |
0,01 |
|
|
0,49—0,96 |
|
—0,8 |
0,02 |
|
|
0,97—1,46 |
|
1,0 |
0,01 |
|
|
1,47—1,94 |
|
5,9 |
0,08 |
|
|
1,95—2,34 |
|
5,7 |
0,04 |
|
|
2,35—2,92 |
|
3,5 |
0,01 |
|
|
2,93—3,41 |
|
—2,5 |
0,01 |
|
|
3,41—3,90 |
|
—10,3 |
0,08 |
|
|
|
|
|
/(Х 10) = |
|
0,26 |
190—401 |
|
0,6 |
0,01 |
|
|
402—612 |
|
0,7 |
0,01 |
|
|
613—823 |
|
0,3 |
0,00 |
|
|
824—1034 |
|
—0,1 |
0,00 |
|
|
1035—1245 |
|
—0,3 |
0,01 |
|
|
1246—1456 |
|
—0,8 |
0,00 |
|
|
1457—1667 |
|
—3,0 |
0,02 |
|
|
1668—1876 |
|
- 5 ,4 |
0,08 |
|
|
|
|
|
•W" II о |
со |
|
0,00—9,75 |
|
0,1 |
0,00 |
|
|
9,76—19,50 |
|
0,6 |
0,01 |
|
|
19,51—29,25 |
|
—0,2 |
0,00 |
|
|
29,26—39,00 |
|
—3,6 |
0,03 |
|
|
|
|
|
/ (Х4) = |
0,04 |
|
торы расположены в порядке убывания информативности для исхода операции (рис. 39).
Основное соотношение диагностической процедуры, базирую-
114
щееся на отношении вероятностей неуспешного (1) и успеш ного (2) результатов работ, имеет вид
|
B < D K (Х[} + D K (X P2'I+ |
. . . + DK м |
< А, |
(3,1) |
||
где |
DK(X[), |
DK(X-f), |
D K { X — диагностические |
коэффи |
||
циенты для г, р, т -го интервала фактора Xi. |
|
|
||||
|
А и В — пороги областей |
1 и 2, вычисляемые по формулам |
||||
|
А = 10 log ± = S L ; |
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
В = 10 log — — , |
|
|
|
|
|
|
s |
l —р |
|
|
|
|
где |
а и р — ошибки первого и второго рода. |
диагностические |
||||
|
Задаваясь |
величинами |
а |
и р и суммируя |
||
коэффициенты, соответствующие компонентам вектора состояния диагностируемого объекта, можно проверять основное соотно шение. Если нарушается граница Л, то объект относят к пер вому классу (неуспешный результат цементирования), если В, то — второму классу. В случае сохранения неравенства надо говорить о неопределенности ответа, т. е. имеющейся инфор мации недостаточно для диагностирования.
Таким образом, были проэкзаменованы все 77 операций, и результаты распознавания приведены в табл. 23.
|
|
Т А Б Л И Ц А |
23 |
|
|
|
|
|
|
Ошибочные |
Неопределенные |
Правильные |
|||
а = |
0,05 |
|
|
|
|
|
|
Р = |
0,2 |
число |
% |
число |
% |
число |
% |
|
|
||||||
Неудачные |
2 |
3,5 |
16 |
28 |
38 |
68 |
|
56 |
|
||||||
Удачные |
|
|
|
8 |
38 |
13 |
62 |
21 |
|
0 |
0 |
||||
Всего |
|
2 |
2,6 |
24 |
31,2 |
51 |
66,2 |
77 |
|
||||||
Большой процент неопределенных ответов (сумма диагно стических коэффициентов не выходит за пороги А и В) объяс няется недостаточным объемом выборок и несоответствием числа успешных и неуспешных операций (21 и 56). Таким образом, составленная диагностическая таблица при наличии факторов, характеризующих процесс, позволяет предсказать результат операции при изоляции нарушений колонн.
Рассмотрим процедуру распознавания результата повторного цементирования согласно диагностической таблице на примере операции, для которой Xi = 510 м; Х2 = 918; Х3 = 2,41; Х4 = 4,5 м3;
115
Рис. 39. Гистограмма информативности факторов х.
*5=12,0 |
МПа; |
* 6=1750 |
кг/м3; |
||||
* 7 = 30 МПа; |
* 8 = 48 ч; |
* 9 = 0,5; |
|||||
* ю |
= 0,37. |
|
|
|
|
|
|
ли, |
Для |
диагностирования приня |
|||||
что |
а = 0,05 |
м, |
р = 0,2, |
т. е. |
|||
погрешности |
1-го рода крайне не |
||||||
желательны—отнесение |
неуспеш |
||||||
ного исхода к категории успеш |
|||||||
ной более опасно, чем наоборот. |
|||||||
|
При |
этом |
А = 6,8 и |
5=12 . |
|||
|
Тогда основное |
соотношение |
|||||
диагностической |
процедуры |
при |
|||||
мет вид |
|
|
|
|
|
|
|
— 12 < DK (*i) + D K ( X 2) + . |
. . + |
DK (Хы) < |
6,8, |
|
(3.2) |
||
где DK{Xl)+ D K (X 2)> ...,D/C(*IO) — диагностические коэффици
енты факторов * ь * 2, |
*ю- |
Согласно значениям факторов, зафиксированным при про |
|
ведении операций, из |
диагностической таблицы (см. табл. 22) |
выписывают соответствующие им значения диагностических ко эффициентов, которые представлены в табл. 24 в порядке их значимости (информативности).
В соответствии с процедурой распознавания согласно со отношению (3.2) последовательно суммируют значения диагно стических коэффициентов со своим знаком по мере роста их
информативности, |
т. |
е. |
|
|
|
|
4,9 + 0 ,5 - 0 ,9 |
+ |
3,3 + 3,3 4- 2,9 4- 2,1 + |
0,7 + 0,1 - 0 ,8 = 1 6 ,1 , |
|||
|
Т А Б Л И Ц А 24 |
|
|
|
||
Факторы |
Численное |
DK (X) |
Факторы |
Численное |
DK{X) |
|
значение |
значение |
|||||
|
фактора |
|
|
фактора |
|
|
х , |
3,0 |
|
4,9 |
*9 |
0,5 |
2,9 |
х\ |
48 |
|
0,5 |
*9 |
1750 |
2,1 |
Хь |
12,0 |
|
—0,9 |
* 1 |
510 |
0,7 |
х г |
918 |
|
3,3 |
* 4 |
4,5 |
0,1 |
Х3 |
2,41 |
3,3 |
* 1 . |
0,55 |
—0,8 |
|
.116
Рис. 40. Схема распределения нагрузок на це ментный экран, сформированный под избыточ ным давлением рк
Поскольку |
сумма диагностических |
|||
коэффициентов оказалась |
больше пра |
|||
вой границы, |
операция должна |
быть |
||
отнесена |
к |
разряду |
неуспешной |
|
( 16,1 > 6,8). |
|
|
вы |
|
Информативность Х 7 намного |
||||
ше, чем у остальных факторов. Боль |
||||
шинство |
исследователей |
связывают |
||
необходимость |
поддержания, |
при |
||
ОЗЦ избыточного давления над |
пластовым (р,„) предотвраще |
|||
нием обратного перетока задавленного за колонну цементного раствора. По мнению авторов, значение этой операции следует рассматривать шире.
В процессе нагнетания цементного раствора твердая фаза, кольматируясь на стенках скважины, постепенно уменьшает ее проницаемость. При этом отмечают постепенный рост давления нагнетания. Процесс прекращают, когда достигается некоторая степень закупоривания проницаемых участков, определяемая максимально допустимым давлением на заливочной головке. В этом случае можно предположить, что стенки скважины представляяют оболочку, находящуюся в напряженном состоянии под действием внутреннего давления и упругого сопротивления горных пород.
Следовательно, затвердевшее цементное кольцо будет испы тывать дополнительное сжатие, обусловленное напряженным состоянием стенок скважины под действием давления ри от массива горных пород, окружающих колонну (рис. 40). Тогда величину давления, допускаемого на цементный экран (рд) при ■опрессовке отремонтированной колонны, можно найти как сумму давления, определяемого прочностными показателями цемент
ного кольца (ps), и давления, потребного |
для снятия напря |
жений сжатия с изоляционного экрана (ри) |
[22], т. е. |
Рд < Р* + Ри. |
(3.3) |
Высокая значимость фактора Х7 согласно диагностической процедуре подтверждает результаты ассоциативного анализа 345 случаев цементирования под давлением.
Формула (3.3) определяет условия прочности цементного экрана. Величины ps и р„ поддаются регулированию. Значение ps можно увеличить, повышая качество тампонажного мате риала. С ростом ри согласно выражению (3.3) верхняя гра ница рд также может быть повышена. Однако замечено, что выбор повышенных значений ри не всегда обеспечивает каче ственный исход работ. Это подтверждается также диагностиче ской процедурой.
117
Согласно табл. 22 диагностический коэффициент для Хт имеет некоторое экстремальное значение, которому соответ ствует ри= 5,8—7,6 МПа. Дальнейшее увеличение ри снижает качество изоляции. Видимо, следует учитывать деформационные перемещения стенок колонны при снятии внутреннего давления по истечении срока ОЗЦ, что вызовет образование кольцевой щели между изоляционным экраном и колонной [21, 71]. Эта щель при определенных условиях может служить каналом для жидкости, допускаемый объем утечки которой при опрессовке строго регламентирован.
Можно также предположить, что другим нежелательным следствием высоких ри будет разрушение экрана при снижении давления в скважине под воздействием горного массива.
Информативность продолжительности ОЗЦ (фактор Ав) объясняется набором прочности экрана во времени. Анализ табл. 22 показывает, что попытка ускорить операцию за счет сокращения времени твердения цемента не менее 3 сут совер
шенно не допустима. |
Лучшие |
результаты при формирова |
||
нии экрана |
получены |
в течение |
3,5—6,5 сут. |
Понижение эф |
фективности |
изоляции |
при большом времени |
ОЗЦ может |
|
быть связано с недостаточным объемом статистического мате риала.
Следующим фактором по информативности является устье вое давление при нагнетании суспензии в объект изоляции (фактор Х5), величина которого обусловливает степень запол нения каналов перетока. При этом согласно табл. 22 сущест вуют некоторые наилучшие значения давления при нагнетании (в данном случае 13,6—15,2 МПа), превышение которых ухуд шает результаты операций.
Согласно табл. 22 эффективность работ возрастает с глу биной объекта изоляции (фактор Х2), что можно объяснить ростом геостатической температуры по стволу скважины и со зданием благоприятных условий для набора прочности цемент ным камнем и снижения его проницаемости.
Не менее важеный фактор — изменение с глубиной физико механических свойств окружающих колонну горных пород. Замечено, что при расположении дефекта напротив слабосцементированных пород разрушение цементного экрана требует значительно меньших нагрузок, чем при расположении его на против монолитного массива. С другой стороны, упругие свой
ства пород зависят от глубины |
их |
залегания, |
т. е. от горно- |
го давления, обусловливающего |
напряженное |
состояние. По |
|
этому при прочих равных условиях |
нагрузки, |
разрушающие |
|
цементный экран, увеличиваются |
|
с глубиной |
расположения |
дефекта.
Из всего сказанного следует, что при использовании фор мулы (3.3) величина р.$ должна рассчитываться, исходя из проч ностных показателей цементного камня и физико-механических
118
Т А Б Л И Ц А 25
*1 |
Интервалы изменения |
DK (X f ) |
Информативность / |
|
|||
*7 |
0—1,9 |
8,5687 |
1,0203 |
|
2,0—3,8 |
4,2203 |
0,2044 |
|
3,9—5,7 |
—0,7904 |
0,0080 |
|
5,8—7,6 |
—£>,1542 |
0,3581 |
|
7,7—9,5 |
—4,9850 |
0,3621 |
|
9,6—11,4 |
—4,4839 |
0,2368 |
|
11,5—13,3 |
—4,3226 |
0,1292 |
|
13,4—15,0 |
—3,5909 |
0,0569 |
|
|
|
1 (Х7) = 2,3762 |
Xt |
1600—1650 |
14,5638 |
0,5153 |
|
1660—1700 |
7,0804 |
0,4099 |
|
1710—1750 |
3,5615 |
0,1740 |
|
1760—1800 |
0,9621 |
0,0198 |
|
1810—1850 |
— 1,2226 |
0,0315 |
|
1860—1900 |
—2,8896 |
0,1584 |
|
1910—1950 |
—5,4831 |
0,3427 |
|
1960—2000 |
—4,6009 |
0,1271 |
|
|
|
1 ( Х 6) = 1,7791 |
x t |
0,006—0,129 |
2,1388 |
0,0383 |
|
0,130—0,252 |
2,9628 |
0,0854 |
|
0,253—0,375 |
4,3366 |
0,2668 |
|
0,376—0,498 |
2,9683 |
0,0970 |
|
0,499—0,621 |
1,6523 |
0,0266 |
|
0,622—0,744 |
—1,1394 |
0,0175 |
|
0,745—0,867 |
—2,3045 |
0,0827 |
|
0,868—0,990 |
—4,1333 |
0,2570 |
|
|
|
/(Х„) = 0,8715 |
х в |
16—38 |
3,3804 |
0,2552 |
|
39—60 |
0,2679 |
0,0017 |
|
61—82 |
—2,6290 |
0,1377 |
|
83—104 |
—4,9065 |
0,2469 |
|
105—126 |
—4,9955 |
0,1400 |
|
127—148 |
—0,7357 |
0.0022 |
|
149—170 |
—1,0160 |
0,0043 |
|
171—192 |
—1,7732 |
0,0121 |
|
|
Г |
/(Х 8) = 0,8005 |
X2 |
66—349 |
1,4521 |
0,0251 |
|
350—632 |
2,8426 |
0,1111 |
|
633—915 |
3,4296 |
0,1956 |
|
916—1198 |
2,6172 |
0,0721 |
|
1199—1481 |
—0,0000 |
0,0000 |
|
1482—1761 |
—2,6324 |
0,0843 |
|
1765—2047 |
—3,2033 |
0,1478 |
|
2048—2332 |
—4,0425 |
0,1632 |
|
|
|
1 ( Х 2) = 0,7995 |
119
*10
*4
*3
*1
Продолжение табл. 25 |
|
|
|
Интервалы изменения |
DK(Xt) |
Информативность / |
|
xi |
|||
|
|
||
0,01—0,25 |
— 1,2093 |
0,0556 |
|
0,26—0,49 |
—0,2286 |
0,0012 |
|
0,50—0,73 |
1,3321 |
0,0245 |
|
0,74—0,97 |
9,6222 |
0,3103 |
|
0,98—1,21 |
10,0001 |
0,2368 |
|
1,22—1,45 |
4,1913 |
0,0358 |
|
1,46— 1,69 |
3,5218 |
0,0115 |
|
1,70—1,96 |
3,9794 |
0,0078 |
|
|
|
/(Х 10) = 0 ,6 8 3 7 |
|
0,000—2,000 |
—1,2064 |
0,0529 |
|
2,001—4,000 |
—0,0279 |
0,0000 |
|
4,001—6,000 |
1,4018 |
0,0303 |
|
6,001—8,000 |
4,4997 |
0,1216 |
|
8,001—10,000 |
6,1543 |
0,1039 |
|
10,001—12.000 |
7,2016 |
0,0827 |
|
|
|
/(Х 4) = 0,3916 |
|
0,01—0,47 |
— 1,7772 |
0,0698 |
|
0,48—0,93 |
—1,9918 |
0,0282 |
|
0,94—1,39 |
—0,4801 |
0,0037 |
|
1,40—1,85 |
0,1852 |
0,0075 |
|
1,86—2,31 |
1,8734 |
0,0319 |
|
2,32—2,77 |
3,1721 |
0,0673 |
|
2,78—3,23 |
2,1977 |
0,0266 |
|
3,24—3,70 |
5,9751 |
0,1395 |
|
|
|
1(Х3) = 0,3748 |
|
3,5—5,2 |
6,8245 |
0,0684 |
|
5,3—6,9 |
4,2783 |
0,0661 |
|
7,0—8,6 |
2,3153 |
0,0472 |
|
8,7—10,3 |
1,5355 |
0,0317 |
|
10,4—12,0 |
0,1509 |
0,0004 |
|
12,1—13,7 |
—0,7342 |
0,0117 |
|
13,8—15,4 |
— 1,4401 |
0,0513 |
|
15,5—17,0 |
1,3486 |
0,0222 |
|
|
|
1(ХЪ) = 0,2993 |
|
20—252 |
—0,8673 |
0,0116 |
|
253—484 |
0,1489 |
0,0005 |
|
485—716 |
0,4884 |
0,0062 |
|
717—948 |
0,5976 |
0,0068 |
|
949— 1180 |
0,9144 |
0,0087 |
|
1181—1412 |
0,6305 |
0,0020 |
|
1413—1644 |
—0,5799 |
0,0007 |
|
1645—1878 |
—4,1017 |
0,0289 |
|
|
|
/(X ,) = 0,0658 |
120