Промывка скважин (стр. 2 из 3)
В результате чего получим прямую, показывающую изменения внутреннего давления в колонне с глубиной.
На правой стороне графика построим зависимость наружного давления рн от глубины.
Внутреннее избыточное давление определяется путем вычитания графика рн от z из графика рв от z, в результате чего получится зависимость рви от z.
Определение интервалов спуска труб с разной толщиной стенки проводим следующим образом. Из точки с ординатой z =2810 м проводим ось допустимых внутренних давлений в обсадных трубах. Начиная с минимальной толщины стенки труб, рассчитываем величины допустимого для них внутреннего давления [рв]i:
где рвп1 - предельное внутреннее давление для трубы с 1-ой толщиной стенки; [kв] - допустимый запас прочности при действии внутреннего давления. От оси [рв] проводим вертикальные прямые [рв]1 (сплошные тонкие линии) до пересечения с графиком рви от z.
Рисунок 2.1 – К расчету обсадной колонны на внутреннее избыточное давление
2.4. Конструирование равнопрочной обсадной колонны
После расчета обсадной колонны на внутреннее избыточное давление производится ее расчет на смятие наружным избыточным давлением и на растяжение. Поскольку из условия предупреждения смятия наибольшая толщина стенки труб получается в нижней части колонны, то расчет производится снизу вверх на смятие с учетом растяжения и результатов расчета на внутреннее давление. Отличительными особенностями расчета является то, что колонна заполнена жидкостью лишь частично, а за колонной в интервал цементирования находится цементный камень.
2.4.1 Расчет наружного избыточного давления на обсадную колонну
Наружное избыточное давление рни равно:
где рвф – давление пластового флюида в колонне.Последовательность расчета следующая. На график наносим зависимость давления воды от глубины z по данным табл. 1.1. Затем наносим давление бурового раствора в интервале от 0 до z1.
Ниже ординаты z1 наружное давление на колонну будет определяться величинами порового давления в цементном камне и пластовым давлением.
Для построения зависимости порового давления от глубины необходимо рассчитать его величину на глубине zк по формуле:
где rж – плотность поровой жидкости (принять rп.ж. = 1100 кг/м3). Полученную величину рн2 откладываем на глубине zк и провести прямую от этой точки до точки рн1.
Далее делается проверка на наличие аномалий пластовых давлений в интервалах перекрытых рассчитываемой колонной. Для этого на график наносим точки с координатами пластовое давление-глубина замера.
Далее рассчитываем внутреннее давление рвф на глубине zк, создаваемое столбом пластового флюида в колонне:
Эксплуатационная колонна перекрывает продуктивный пласт. Поэтому при расчете рни следует учесть коэффициент разгрузки kp:
Против продуктивного пласта и выше на 50 м необходимо взять повышенный запас прочности на смятие. Поэтому:
В результате преобразований получаем конечный график, выделенный толстой линией.
 |
Рисунок 2.2 – К расчету обсадной колонны на наружное избыточное давление
2.4.2 Конструирование равнопрочной обсадной колонныКонструирование равнопрочной обсадной колонны проводится с графическим определением предельных глубин спуска труб с разной толщиной стенки.
Диаметр эксплуатационной колонны – d = 146 мм.
Толщину стенки труб первой секции выбираем, сопоставив величину наибольшего рнир = 22,3 МПа с величинами рсм. Давлению 22,3 МПа соответствуют ближайшие трубы с толщиной стенки d1 = 7,7 мм (рсм1 = 24,0 МПа). Вторая секция будет составлена из труб с d2 = 7,0 мм (рсм2 = 20,1 МПа). По точке пересечения с графиком рни от z находим предварительную глубину спуска второй секции труб:
z2' = 1860 м.
Проверка на соответствие внутреннему избыточному давлению.
Расчеты показали, что давления опрессовки ропр.ц=21,46 МПа,
ропр.н=12,5 МПа, ропр.и=0,56 МПа. Наибольшее давление опрессовки 21,46<25,2 МПа для минимальной толщины стенки труб. Поэтому при формировании первой и последующих секций колонны уточнение конструкции с учетом внутреннего давления не требуется.
Предварительная длина первой секции:
Предварительный вес первой секции:
где f1 - вес погонного метра трубы первой секции, Н/м.
Проведем уточнение рсм2 :
Уточняем глубину спуска второй трубы с помощью графика: z2 = 1750 м. Соответственно уточняем длину и вес первой секции:
Трубы на границе секций надо проверить на страгивание резьбы:
где Fc2 – предельная страгивающая нагрузка,
[kc] – допустимый запас прочности на страгивание.
Формирование второй секции.
Предварительная длина второй секции:
Предварительный вес второй секции:
Уточним сминающее давление для трубы третьей секции
Уточняем глубину спуска третьей трубы с помощью графика: z3 = 1500 м. Уточняем длину и вес второй секции:
Трубы на границе секций надо проверить на страгивание резьбы:
т.е. трубы второй секции выдержали проверку на страгивание.Формирование третьей секции.
Из условия kc = [kc] = 1,15 вычисляем возможную длину третьей секции.
 |
Вес третьей колонны:
Глубина, на которой заканчивается пятая секция:
Формирование четвертой секции.
Из условия kc = [kc] = 1,15 вычисляем возможную длину четвёртой секции.
Вес третьей колонны:
Глубина, на которой заканчивается пятая секция:
Формирование пятой секции.Из условия kc = [kc] = 1,15 вычисляем возможную длину пятой секции.
Вес пятой колонны:
Глубина, на которой заканчивается шестая секция:
