Бурение эксплуатационной наклонно-направленной скважины на Озерной площади (стр. 4 из 10)
Интервал бурения 0 – 972 м:
Vбр = Vм + 0,785 × Dд2 × Lн × К1 × К2 × К3 = 50 + 0,785 × 0,21592 × 972 × 1,1 × 1,1 × 1,1 = 102 м3;
Интервал бурения 0 – 1497 м:
Vбр = Vм + 0,785 × Dд2 × Lн × К1 × К2 × К3 = 50 + 0,785 × 0,21592 × 1497 × 1,1 × 1,1 × 1,1 = 118 м3;
Интервал бурения 0 – 1852 м:
Vбр = Vм + 0,785 × Dд2 × Lн × К1 × К2 × К3 = 50 + 0,785 × 0,21592 × 1852 × 1,1 × 1,1 × 1,1 = 141 м3.
Для приготовления бурового раствора применяется гидросмеситель УС – 6 – 30. Для обработки бурового раствора химическими реагентами применяют глиномешалку МГ-2-4.
Для очистки бурового раствора применяется циркуляционная система: 2 вибросита (DЕRRІСК), гидроциклоны, илоотделитель, центрифуга, емкость-отстойник.
| 6 | 322 кг | 368 кг | 460 кг | 16744 кг | 46 кг | 46кг | 80,78 м3 |
| 5 | 493,5 | 564 | 705 | 25662 | 70,5 | 70,5 | 123,7 |
| 4 | 3,5 | 4 | 5 | 182 | 0,5 | 0,5 | 0,878 |
| 3 | Реоцел марки «В» | Р-Сил марки «А» | Синтал | Хлорид натрия | Хлорид кальция | ПАВ | Техническая вода |
| 2 | |||||||
| 1 |
3.4 РАСЧЕТ ОБСАДНЫХ КОЛОНН
3.4.1 РАСЧЕТ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ КОЛОННЫ
Исходные данные:
Глубина скважины по стволу Lн = 1852 м;
Глубина скважины по вертикали Lв =1838 м;
Интервал цементирования чистым цементом L2 = 286 м, (от башмака
эксплуатационной колонны до глубины на 200 м выше кровли
верхнего продуктивного пласта);
L1 = 1566 м, интервал, цементируемый облегченным цементным раствором.
Пластовое давление 14,08 МПа;
Давление опрессовки 15 МПа;
Плотность цементного раствора ρ = 1830 кг/м3;
Плотность облегченного цементного раствора ρ = 1640 кг/м3;
Плотность бурового раствора ρ = 1130 кг/м3;
Плотность жидкости затворения ρ = 1000 кг/м3;
Снижение уровня жидкости в скважине Н = 1160 м;
Жидкость при снижении уровня в колонне ρгс = 1100 кг/м3;
Плотность нефти ρн = 743 кг/м3;
Зона эксплуатационного объекта 11 = 200 м;
Запас прочности на смятие n1 = 1,15;
Запас прочности на внутреннее давление n2 = 1,15;
Запас прочности на растяжение n3 = 1,3;
Расчет на избыточные давления, наружные, ведется:
а) Для окончания цементирования колонны:
при Z = 0 рниz = 0
при Z = Lв
рНИL = 10–6 × 10 × (ρоцр × L1 + ρцр × L2 – ρбр × Lв) = 10–6 × 10 × (1640 × 1566 + 1830 × 286 – 1130 × 1383) = 10,07 МПа.
б) При окончании эксплуатации:
при Z = 0 рвио = 0
при Z = Lв
р'НИL = 10–6 × 10 × [ρгс × Lв – ρн × (Lв – Н)] = 10–6 × 10 × [1100 × 1838 – 743 × (1838 – 1160)] = 15,2 МПа.
Определяются наружные, избыточные давления в зоне продуктивного пласта сучетом коэффициента запаса смятия:
n1 × рНИL = 1,15 × 10,07 = 12,3 МПа;
n1 × р'НИL = 1,15 × 15,2 = 17,5 МПа.
Этому значению соответствует обсадные трубы по ГОСТу 632-80, группы прочности «Д», толщина стенки δ = 8 мм, ркр = 20,1 МПа, рст = 0,97 МН, рт = 32,2 МПа. q1 = масса 1-го погонного метра – 0,000327 МН.
Определяется р'НИL, в зоне эксплуатационного объекта на глубине
L1 = Lв – 11 = 1838 – 200 = 1638м;р НИL'1 =16,2 МПа.
Этому значению соответствуют обсадные трубы группы прочности «Д» с толщиной стенки 7,3 мм, ркр = 16,7 МПа, рст = 0,86 МН, рт = 29,4 МПа, q1 = масса 1-го погонного метра – 0,000301 МН.
Определяется длина второй секции с δ = 7,3 мм. Из условия растяжения:
Lдоп =
= 
= 2031 м; Q1 = q1 × l1 = 0,000327 × 200 = 0,0654 МН.Принимается длина второй секции:
L2 = Lн – l1 = 1852 – 200 = 1652м;
Определяется масса второй секции:
Q2 = q2× 12 = 0,000301× 1652 = 0,497 МН;
Определяются внутренние, избыточные давления при Z = 0
ру = рпл – 10–6 × g × рн × Lв= 14,08 – 10–6 × 10 × 743 × 1838 = 0,48 МПа, т.к. роп > 1,1 ру, то рвио = роп = 15 МПа;
при Z = Lв;
рВИL = роп + 10–6 × 10 × (ρв – ρгс) × Lв= 15 + 10 × 10–6 × 1838 × (1000 – 1100) = 13,16 МПа.
Строятся эпюры наружных и внутренних избыточных давлений:
Схема 4
Определяется коэффициент запаса прочности на внутреннее давление:
n2 = рт / роп = 29,4 / 15 = 1,96 > 1,15.
Конструкция эксплуатационной колонны диаметром 0,168 мм группы прочности «Д»:
Таблица 13
| № секции | δ, мм | L, м | Q, МН |
| 1 | 8,0 | 200 | 0,0654 |
| 2 | 7,3 | 1652 | 0,497 |
3.4.2 РАСЧЕТ ТЕХНИЧЕСКОЙ КОЛОННЫ
Исходные данные:
Длина колонны Lтк = 579 м;
Диаметр Dтк = 0,245 м по ГОСТу 632-80.
Группа прочности «Д», толщина стенки 7,9 мм;
рст = 1,32 МН; ркр = 8,5 МПа; рт = 21,9 МПа;
q = 0,00048 МН – масса одного погонного метра;
Определяется внутреннее избыточное давление, возникающее при проявлении:
ри = рпл – 10–6 ×q × ρн × L = 14,08 – 10–6 × 10 × 743 × 1838=0,48 МПа,
где L – расстояние от устья до кровли продуктивного пласта по вертикали,
т.к. роп= 15 МПа, то принимается рво = ри = роп = 15МПа.
Определяется коэффициент запаса прочности на внутреннее давление:
n2 = рт / роп = 21,9 / 15 = 1,46 > 1,3.
Определяется коэффициент запаса прочности на страгивание или на растяжение:
n2 = рст / Lк × q = 1,32 / (579 × 0,00048) = 4,75 > 1,3.
Определяется масса технической колонны:
Qтк = q × Lтк = 0,00048 × 579 = 0,278 МН.
3.4.3 РАСЧЕТ КОНДУКТОРА
Исходные данные:
Длина колонны Lк = 160 м;
Диаметр Dк = 0,324 м по ГОСТу 632-80, группа прочности «Д»,толщина стенки 8,5 мм, q = 0,000684 МН – масса одного погонного метра.
Определяется масса кондуктора:
Q = q × Lк = 0,000684 × 160 = 0,109 МН.
3.4.4 РАСЧЕТ НАПРАВЛЕНИЯ
Исходные данные:
а) Глубина шахты Lн1 = 12 м;
Диаметр шахты Dн1 = 0,53 м,
q = 0,002 МН – масса одного погонного метра;
Определяется масса шахты:
Qн1 = q × Lн1 =0,002 × 12 = 0,024 МН;
б) Глубина направления Dн2 = 40 м.;
Диаметр направления Dн2 = 0,426 м, по ГОСТу 632-80, Группа прочности «Д», толщина стенки δ = 10 мм, q = 0,001065 МН – масса одного погонного метра.
Определяется масса направления.
Qн2 = q × Lн2 = 0,001065 × 40 = 0,0426 МН.
3.5 РАСЧЕТ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХКОЛОНН
3.5.1 РАСЧЕТ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙКОЛОННЫ
Исходные данные:
Длина колонны по стволу Lн = 1852 м;
Интервал цементирования облегченным цементным раствором Lо = 1566м;
Интервал цементирования чистым цементным раствором Lцр =286 м;
Длина цементного стакана hст = 10 м;
Интервал буферной жидкости по затрубному пространству Нбуф =300 м;
Диаметр долота Dд.= 0,2159 м;
Диаметр эксплуатационной колонны dэк = 0,168 м;
Плотность цементного раствора ρц.р = 1830 кг/м3;
Плотность облегченного цементного раствора ρо = 1640 кг/м3;
Плотность бурового раствора ρб.р = 1130 кг/м3;
Водоцементное отношение облегченного цементного раствора mо = 0,75;
Водоцементное отношение цементного раствора m = 0,5;
Определяется объем буферной жидкости:
Vбуф = 0,785 × (к × Dд2 – dэк2) × Нбуф = 0,785 × (1,1 × 0,21592 – 0,1682) – 300 = 5,4 м3;
Определяется объем чистого цементного раствора:
Vцр = 0,785 × [(к × Dд2 × dэк2) × L2 + dвэк2 × hст]= 0,785 × [(1,1 × 0,21592 – 0,1682) × 286 + 0,1522 × 10] = 5,36 м3, где к – коэффициент кавернозности.
Определяется объем облегченного цементного раствора:
Vо=0,785 ×(к× Dд2–dэк2)× L1=0,785×(1,1×0,21592 – 0,1682) ×1566=28,3 м3.
Определяется плотность цементного раствора:
ρцр =
= 
= 1830 кг / м3.Определяется плотность облегченного цементного раствора:
ρо =
= 
= 1640 кг / м3.Определяется количество сухого цемента в цементном растворе:
Gц = (ρцр × Vцр × к) / (1 + m) = (1830 × 5,36 × 1,03) / (1 + 0,5) = 6,7 т.
Определяется количество сухого цемента в облегченном цементном растворе:
Gо = (ρо × Vо × к) / (1 + mо) = (1640 × 28,3 × 1,03) / (1 + 0,75) = 31,8 т,
где к – коэффициент, учитывающий потери цемента при затворении.
Определяется количество воды для цементирования:
Vв = m × Gц + mо × Gо = 0,5 × 6,7 + 0,75 × 31,8 = 27,2 м3.
Определяется количество СаСl2 в цементном растворе:
GСаСl =(m × Vцр) / 100 = (0,5 × 5,36) / 100 = 0,08 т.
Определяется количество СаС12 в облегченном цементном растворе: