Абу райхон беруний номидаги

Буфер суюқлигининг турлари, уларни танлаш, ишлатиш ва хисоблаш ишлари
Буфер суюқлиги тампонаж қоришмаси ва бурғилаш эритмаси орасида ажратувчи суюқлик бўлиб, цементлаш сифатини сифатли амалга оширишга хизмат кўрсатувчи бир усулдир.
Агар цементлаш даврида буфер суюқлиги иштирок эттириш чораси кўрилмаса бурғилаш эритмасидаги қаттиқ заррачаларни дағалроқ дисперс систимасини чдамлилик холатини бузилиши (коагуляцияланиш) кузатилади.
Аралашув содир бўлишида тампонаж қоришмасининг босими 1,4-1,8 марта ошади ва унинг натижаси бурғилаш эритмасининг сиқиб чиқариш коэффициенти 0,4-0,6 дан ошади.
Дунё амалиётидадан маълумки нефть ва газ қудуқларини цементлаш жараёнида 100 дан ортиқ рецептурадаги буфер суюқликлари қўлланилиб келинмоқда.
Бизнинг битирув ишимизда буфер суюқлиги кам алоқадорлиги бўлгани учун ушбу мавзусига чуқурроқ эътибор қилмадик.


Қудуқларни цементлаш учун буфер суюқлигини керакли хажмини аниқлаш
Агар қудуқни цементлашда қудуқ туби тиқин ишлатилмаса кам қовушқоқли буфер суюқлигини хажмли қуйидагича топилади.

бу ерда, h- каналнинг шартли диаметридан буфер суюқлиги харакатланадиган узунлиги

бу ерда, L-l_t ли қувурлардан ташкил топган калоннанинг ва цементланиш оралиғининг (суммар) умумий узунлиги; W_c-хайдовчи бурғилаш эритмаси W_р –мустаҳкамловчи цементлаш қоришмасининг W_ц умумий хажми, м³; D_c-цементланаё1тган оралиқдаги қудуқнинг аниқ диаметри, м; d_г-қувурнинг ўртача ички диаметри, м; d_н-қувурнинг ташқи дитаметри, м.
Агар пастки ажратувчи тиқин қўлланилмаса хисоблашда қуйидагича аниқланади.
W_c=W_н, L=l_k ва бунда h=(D_c-d_н)/4.
Оғирлаштирилган цемент қоришмаларида юқори қовушқоқли буфер қўлланилса, турбулент тартибли оқиб ўтиш W_б=0,15W_c нисбатда қўллаш таклиф этилани.
Пастки ажратувчи тиқин бўлмаган холат учун W_б,с=(0,2W_c.k-W_б)/0,65; W_с.к=W_р+W’_ц
бу ерда W’_ц-юқори напорли маҳсулдор қатламнинг юқориси ва юқорида мустаҳкамланган оралиқ калоннанинг пасткигача бўлган оралиққа 150 метр қўшиб l_н нинг узунликдаги оралиқ учун тампонаж қоришмасини хажми, м³.
Пастки ажратувчи тиқин қўлланилса у ҳолда қуйидагича аниқланади.
W_б.с=(0,2^.W’_c- W’_б )/0,65.
бу ерда W’_б-L_б оралиқни ажратувчи қисмини таъминлаш учун керакли буфер суюқлигининг ҳажми.
Цементлаш учун керакли буфер суюқлигининг умумий ҳажми қуйидагича аниқланади W=W_б+W_б.с.
Критик ҳажмдан W умумий ҳажмдан ошиб кетмаслигини таъминлаш мақсадида қуйидаги формуладна фойдаланамиз.

бу ерда ρ_р-бурғилаш эритмасининг зичлиги, кг/м³; L_п-юқори босимли қатламдан (жойдашган) ўтувчи чуқурлик, м; а¹- L_пчуқурликдаги босим остидаги бурғилаш эритмаси устунининг ҳақиқий гидростатик босимини ортиши, (а¹=ρ_р^.g^.н/Р_пл); а¹-асосан а¹>1,03÷1,05 оралиқда қабул қилинади; Р_пл-L_п чуқурликдаги қатлам босими; ρ_р –буфер суюқлигини зичлиги, кг/м³.
Агар ҳисоблаш орқали W>W_кр бунда W=W_кр ёки оғирлаштирилган буфер суюқлиги қабул қилиниши керак. Ушбу холатларда W учун буфер суюқлигини зичлиги қуйидаги формула орқали аниқланади.
ва бунда
Оғирлаштирилган цемент қоришмасларида юқориқовушқоқли буфер суюқлиги қўлланилса, турбулентли оқиб ўтишда W_б.с =0,15W_c нисбада қўллаш таклиф этилади.
Пастки ажратувчи тиқин бўлмаган холатда
W_б.с =(0,2W_c.k-W_б)/0,65; W_c.k=W_р+W’_ц
бу ерда, W’_ц-юқори напорли маҳсулдор қатламнинг юқориси ва юқорида цементланган оралиқ калоннанинг пастигача оралиққа 150 метр қўшиб l_н узунликдаги оралиқ учун тампонаж қоришмаси хажми, м³.
Пастки ажратувчи тиқин бўлган холатда
W_б.с =(0,2^.W_c.’ -W_б’ )/0,65.

W_б’-L_б оралиқни ажратувчи қисмига мос холда буфер суюқлигининг хажми.

Цементлаш учун керак буфер суюқлигининг умумий хажми қуйидагича аниқланади.
W=W_б+W_б.с
Критик хажмидан W умумий ҳажмми ошиб кетмаслиги шарт.
;
бу ерда ρ_р-бурғилаш эритмасининг зичлиги, кг/м³; L_н-юқори босимли қатламдан ўтувчи чуқурлик,м; а’-L_н чуқурликдаги босим остидаги бурғилаш эритмаси хақиқий устунининг гидростатик босимни ошишини, (а‘=ρ_в^.g^.H/p_пл); а‘-асосан а‘>1,03÷1,05 оралиқда қабул қилинади; Р_пл-l_п чуқурликдаги қатлам босими; ρ_б-буфер суюқлигини зичлиги, кг/м³.
Агар ҳисоблаш орқали W>W_кр бунда W=W_кр ёки оғирлаштирилган буфер суюқлиги қабул қилиниши керак. Ушбу холатларда W учун буфер суюқлигини зичлиги қуйидаги формула орқали аниқланади.

Мисол. Мустаҳкамловчи калоннани цементлашда кам қовушқоқли буфер суюқлигини керакли ҳажми аниқлаш учун қуйидаги шароитда.
D=230 мм, d_н=168 мм, d_в=148 мм, l_т=2400 м, l_к=1000 м, L_п=2000 м, Р_пл=21 мПа, ρ_р=1,1 г/см³. Ушбу холда шариот учун умумий ҳажмни аниқлаймиз
W_c=W_ц+W_р. W_ц=23,5 м³ ва W_р=41,3 м³ ҳисобланганда W_c =64,8 м³ га тенг ҳажмда ҳисоби олинади.

L=2400+100=3400 м.
Тампонаж қоришмаси билан бурғилаш эритмасини ажратиш учун буфер суюқлигини хажми хисоблаб оламиз.
W_б =4,8 м³. 2400-1850 м фарқ оралиқдаги қувур орти халқасидаги қолдиқ бурғилаш эритмасини ювиш қўшимча буфер суюқлигини хажмини топамиз.
W_c =[0,2^.41,3+0,785^.(0,23²-0,168² )^.(2400-2000+150)-48/0,65=9,3 м³.
Бизнинг мисодаги қудуқни цементлаш учун умумий буфер суюқлигини хажми W=4,8+9,3=14,1 м³ ни ташкил этади.
а=1,1^.200/1,1-1=1,05; а¹=1+1,05-1/2=1,025
W_кр =