Выбор типов обсадных труб для обсадных колонн - Проект крепления скважины

Расчет глубины спуска кондуктора (расчетный и графический вариант).

Расчетный вариант

Минимально необходимая глубина спуска кондуктора определяется из условия предотвращения гидроразрыва пород у башмака в процессе ликвидации возможных нефтепроявлений.

Существует ряд методик для определения глубины спуска кондуктора, оборудованного ПВО. Наиболее приемлимой для практических расчетов считаем формулу из "Методики определения глубины спуска кондуктора или промежуточной колонны", сборник ISSN 0136-8877, СибНИИНП, 1980г (стр.87):

- максимальное давление на устье во время нефтепроявления и закрытия устья, кгс/см2;

- пластовое давление проявляющего горизонта, кгс/см2;

- глубина кровли (по вертикали) проявляющего горизонта, м;

- градиент гидроразрыва пород в зоне башмака кондуктора.

При бурении под эксплуатационную колонну по данному проекту будут вскрыты горизонты Воробьевский и Афонинский. При этом горизонты имеют коэффициенты аномальности пластового давления =1,11. При нефтепроявлении из горизонта Афонинского и закрытом устье скважины устьевое внутреннее давление будет:

[кгс/см2].

Тогда минимально необходимая глубина спуска кондуктора будет равна:

Глубина спуска кондуктора принята 400 метров, что соответствует минимально допустимой глубине, и при этом перекрывается зона обвалообразований, а также создает оптимальные условия для бурения наклонно - направленной скважины.

Проверочный расчет глубины спуска кондуктора на условие предотвращения гидроразрыва пород у башмака:

    - давление гидроразрыва пород у башмака кондуктора будет равно = 64 [кгс/см2]; - внутреннее давление у башмака кондуктора при возможном нефтепроявлении и закрытом устье будет:

[кгс/см2].

Запас прочности пород на гидроразрыв:

В конечном итоге путем расчетных вычислений, а также при необходимости учета технологичческих особенностий конструкции скважины, при непосредственном расчете запаса прочности на гидроразрыв породы, определяем, что глубина на которую согласно проекта спускается кондуктор, определенна как 400 метров.

Графический вариант

Для более точной трактовки глубины спуска кондуктора произведем дополнительно рассмотрение давлений в скважине относительно ее глубины.

Интервал, м

Давление, МПа

Давление, МПа

Т, 0С/100м

0

1

1,6

0

0

2

500

1

1,6

4,9

10,1

-

500

1,06

1,8

4,9

8,82

-

1700

1,06

1,8

16,7

31,3

-

1700

1,05

1,65

16,7

30

-

2800

1,05

1,65

27,3

48,8

-

2800

1,11

1,83

27,3

47,6

-

4540

1,11

1,83

44,1

84,1

-

4540

1,11

1,83

44,1

82,7

-

4610

1,11

1,83

45

84,07

-
№ 3. уточнение глубины спуска кондуктора

Рисунок № 3. Уточнение глубины спуска кондуктора

Обоснование количества обсадных колонн и глубина спуска

    1. В соответствии с РД 39-00147001-767-2000 "Инструкция по креплению нефтяных и газовых скважин" должно быть в обязательном порядке установлено шахтное направление (глубиной от 20 м) "Установка шахтного направления входит в состав подготовительных работ до затаскивания буровой установки на точку". В данном проекте направление установлено на глубине 50 м. 2. Кондуктор (удлиненное направление) спускается на 400 м с целью перекрытия зоны обвалообразования, состоящих из неустойчивых пород - песков, глин, опок, суглинков с линзами. Кондуктор цементируется до устья. На кондуктор устанавливается ПВО, с целью надежного бурения ствола до 1700 м под промежуточную колонну, проходящего через многочисленные зоны размыва солей, поглощений в 4 интервалах и зоны обвала глин. При этом глубина спуска кондуктора установлена расчетным образом и графическим, а также соответствует технологии бурения наклонно - направленной скважины. 3. Промежуточная колонна спускается на 1700 м с целью перекрытия зон поглощения, обвала глин на глубине в интервале 750 - 872 м. Колонна цементируется до устья. Башмак колонны устанавливается на глубине 1700 м, при которой исключается возможность разрыва пород как под башмаком, так и в необсаженом стволе скважины в случае проявлений при вскрытии газонефтеводонасыщеных горизонтов, полного замещения бурового раствора в скважине пластовым флюидом (смесью флюидов) и герметизации устья. В случае необходимости спускается дополнительная промежуточная или потайная колонна. В проекте рассмотрен вариант со спуском дополнительной промежуточной колоны на глубину 2800 м, считаю что данный вариант является менее приемлемым, так как увеличен расход металла, и при этом возникают дополнительные нагрузки влияющие на проходимость эксплуатационной колоны, в конечном итоге это укрепило бы конструкцию всей скважины, но при этом усложнило ее крепление, а также увеличило стоимость всей конструкции. 4. Башмак эксплуатационной колоны 168 мм устанавливается в известняковую породу на глубине 4610 м, что позволяет изолировать зоны поглощения, обвалообразования, а также предотвратить ГНВП. Башмак устанавливается в плотную породу, при необходимости можно производить бурение пилотного ствола и установку хвостовика.

Минимально допустимая разность номинальных диаметров муфт обсадных труб и ствола скважины должна выбираться по табл.№ 10.

Таблица № 10. Разность диаметров муфт искважины.

Диаметр обсадных труб, мм

114-127

140-146

168-245

273-299

324-426

Разность диаметров муфт и скважины, мм

15

20

25

35

39-45

Отклонения от указанных величин, а также выбор зазоров между стенками скважины и безмуфтовыми обсадными трубами должны быть обоснованы в Рабочем проекте по согласованию с Заказчиком и Подрядчиком на строительство скважин. При этом необходимо учитывать недопустимость отказа от применения минимально необходимого комплекса заколонной технологической оснастки обсадных колонн и ухудшения условий формирования цементного кольца в случае уменьшения заколонных зазоров. Принимаемый диаметр обсадной колонны должен отвечать условиям проходимости ее по стволу скважины заданного профиля. После предварительного расчета колонны на прочность проверяется условие проходимости в соответствии с прил. 1.

Похожие статьи




Выбор типов обсадных труб для обсадных колонн - Проект крепления скважины

Предыдущая | Следующая