Обоснование выбора конструкции призабойного участка скважины. Проектирование конструкции скважины, страница 3

Рис. 5. Зависимость критического давления от относительной плотности газа месторождений:

1 - газовых;

2 - газоконденсатных

Рис. 6. Зависимость критической температуры от относительной плотности газа месторождений:

1 – газовых;

2 - газоконденсатных

Введем понятие об относительном давлении по воде:

.                                                                                                 (9)

Для того, чтобы не было разрыва пород и поглощения, необходимо:

.                                                                                                       (10)

По промысловым данным в интервале 4080 – 4300 м:

, ,  МПа.

По графикам определяем искомые значения для газоконденсатных месторождений:  МПа, .

Подставляя найденные значения в выражения (7), (8) , получаем:

 МПа;

.

По номограмме рис. 4:

.

Давление на глубине 4050 м в скважине, целиком заполненной пластовым газом и закрытой на устье:

 МПа.

Относительное давление по воде на глубине 4050 м в скважине:

 МПа.

  В интервале 4050 – 5800 м индексы давления поглощения не опускаются ниже значения К_п=1,83, следовательно условие (10) выполняется, и разрыва пород ниже башмака обсадной колонны, спускаемой на глубину 4050 м, в случае полного выброса промывочной жидкости из скважины и закрытом устье не будет.

Проверим, нет ли опасности разрыва пород в ниже места установки башмака обсадной колонны, спускаемой на глубину 5800 м, в случае нефтепроявления из ожидаемой продуктивной залежи ниже 5800 м и полного выброса промывочной жидкости из скважины и закрытия превентора после выброса.

Давление гидроразрыва пород на рассматриваемом участке распределяется, по увеличению глубины скважины, от 106,31 до 124,50 МПа.

Если после частичного выброса промывочной жидкости устье скважины герметично закрыто, а верхний участок ее до глубины Z_Х заполнен газом, то давление на глубине Z > Z_Х, можно оценить по формуле:

 ;                                                                          (11)

где

 - средняя плотность пластовой нефти, кг/м³.

Максимальное давление на устье скважины в случае закрытия превентора после полного замещения промывочной жидкости пластовой нефтью:

   ;                                                                                 (12)

 МПа.

Давление под башмаком на глубине 5850, 6150, 6500 м, соответственно,  если  :

 МПа;

 МПа;

 МПа.

В случае, если  , давление можно приближенно определить, с учетом того, что выделившийся из нефти газ заполнит объем от устья до расчетной глубины необсаженного участка ниже башмака, по формуле:

    ;                                                                          (13)

где

 - участок заполненный газом, выделившимся из пластовой нефти.

Решаем выражение (13), считая что значения Р_нас приближенно равны значениям Р_Z, найденным по формуле (11):

 МПа;

 МПа;

 МПа.

После проведенных расчетов приходим к выводу, что в случае полного или частичного выброса промывочной жидкости и закрытия превентора после выброса, опасность разрыва необсаженных пород лежащих под башмаком колонны, спущенной на глубину 5800 м, отсутствует.

Окончательные глубины спуска обсадных колонн проектируемой скважины приведены в табл.12.

2.3. Выбор диаметров обсадных колонн и долот

Расчет диаметров ведется снизу вверх. За исходный размер принимается диаметр эксплуатационной колонны заданный заказчиком в зависимости от ожидаемого дебита нефтяной или газовой скважины или от диаметров технических средств, намеченных к использованию в скважине на поздней стадии разработки нефтяного месторождения.

Диаметр эксплуатационной колонны для поисковых и поисково-разведочных скважин выбирают с таким расчетом, чтобы в них можно было провести все геолого-геофизические исследования и испытания, которые требуются для решения поставленных перед данной скважиной задач, и часто – чтобы в случае необходимости из этой колонны скважину можно было углубить (т. н. резервный диаметр), если из-за того, что встретились непредусмотренные при проектировании осложнения, колонну приходится спускать на меньшую глубину.