КРЕПЛЕНИЕ СКВАЖИНЫ ОБСАДНЫМИ КОЛОННАМИ, Расчет промежуточных обсадных колонн для нефтяных скважин - Бурение эксплуатационной наклонно-направленной скважины на Озерной площади

Расчет промежуточных обсадных колонн для нефтяных скважин

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 с = 1830 кг/м3;

Плотность облегченного цементного раствора с = 1640 кг/м3;

Плотность бурового раствора с = 1130 кг/м3;

Плотность жидкости затворения с = 1000 кг/м3;

Снижение уровня жидкости в скважине Н = 1160 м;

Жидкость при снижении уровня в колонне сГс = 1100 кг/м3;

Плотность нефти сН = 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 Ч 10 Ч (сОцр Ч L1 + сЦр Ч L2 - сБр Ч LВ) = 10-6 Ч 10 Ч (1640 Ч 1566 + 1830 Ч 286 - 1130 Ч 1383) = 10,07 МПа.

Б) При окончании эксплуатации:

При Z = 0 рВио = 0

При Z = LВ

Р'НИL = 10-6 Ч 10 Ч [сГс Ч LВ - сН Ч (LВ - Н)] = 10-6 Ч 10 Ч [1100 Ч 1838 - 743 Ч (1838 - 1160)] = 15,2 МПа.

Определяются наружные, избыточные давления в зоне продуктивного пласта с учетом коэффициента запаса смятия:

N1 Ч рНИL = 1,15 Ч 10,07 = 12,3 МПа;

N1 Ч р'НИL = 1,15 Ч 15,2 = 17,5 МПа.

Этому значению соответствует обсадные трубы по ГОСТу 632-80, группы прочности "Д", толщина стенки д = 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 д = 7,3 мм. Из условия растяжения:

LДоп = = = 2031 м; Q1 = q1 Ч l1 = 0,000327 Ч 200 = 0,0654 МН.

Принимается длина второй секции:

L2 = LН - l1 = 1852 - 200 = 1652м;

Определяется масса второй секции:

Q2 = q2Ч 12 = 0,000301Ч 1652 = 0,497 МН;

Определяются внутренние, избыточные давления при Z = 0

РУ = рПл - 10-6 Ч g Ч рН Ч LВ = 14,08 - 10-6 Ч 10 Ч 743 Ч 1838 = 0,48 МПа, т. к. рОп > 1,1 рУ, то рВио = рОп = 15 МПа;

При Z = LВ;

РВИL = рОп + 10-6 Ч 10 Ч (сВ - сГс) Ч LВ= 15 + 10 Ч 10-6 Ч 1838 Ч (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

Д, мм

L, м

Q, МН

1

8,0

200

0,0654

2

7,3

1652

0,497

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 Чq Ч сН Ч L = 14,08 - 10-6 Ч 10 Ч 743 Ч 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 Ч q = 1,32 / (579 Ч 0,00048) = 4,75 > 1,3.

Определяется масса технической колонны:

QТк = q Ч LТк = 0,00048 Ч 579 = 0,278 МН.

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 Ч LК = 0,000684 Ч 160 = 0,109 МН.

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 Ч LН1 =0,002 Ч 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 д = 10 мм, q = 0,001065 МН - масса одного погонного метра.

Определяется масса направления.

QН2 = q Ч LН2 = 0,001065 Ч 40 = 0,0426 МН.

Похожие статьи




КРЕПЛЕНИЕ СКВАЖИНЫ ОБСАДНЫМИ КОЛОННАМИ, Расчет промежуточных обсадных колонн для нефтяных скважин - Бурение эксплуатационной наклонно-направленной скважины на Озерной площади

Предыдущая | Следующая