Расчет эксплуатационной колонны на прочность с опорой на цементное кольцо (скважина № 6 Отрубовской площади)

1.  Конструкция скважины и назначение колонн

Конструкция скважины по части надёжности, технологичности и безопасности выбирается с учётом следующих требований:

Þ  максимально возможное использование пластовой энергии продуктивных горизонтов в процессе эксплуатации за счёт оптимальной конструкции забоя и диаметра эксплутационной колонны;

Þ  безопасное ведение работ, без аварий и осложнений на  всех этапах строительства скважины;

Þ  получение необходимой геолого-геофизической информации по вскрытому разрезу;

Þ  охрана недр и окружающей среды;

Þ  максимальная унификация по типовым размерам обсадных труб бурового оборудования.

Скважина №6 Отрубовской площади

Назначение скважины – разведка. Проектный горизонт – задонский (со вскрытием протерозоя  D₃zd), проектная глубина 4150 м. Способ бурения – турбинно-роторный с использованием комплекта бурового оборудования «Уралмаш-3Д-76». Скважина наклонно-направленная, отклонение забоя от вертикали по азимуту 117°.

Конструкция скважины:

Þ  кондуктор диаметром 324 мм. Интервал установки 0-230 м, цементаж в интервале установки. Назначение – перекрытие рыхлых водоносных отложений палеогена (Р) и мела (К), он заглубляется на 20 м в отложения Юры (J)  ;

Þ  техническая колонна диаметром 245 мм. Интервал установки      0-2150 м, цементируется в интервале установки. Назначение – перекрытие подсолевых отложений и части отложений I соли (D₃lb + D₃pl₁). Устье колонны обвязывается колонной головкой ОКК₁-35-146245 и противовыбросовым оборудованием ОП₃-280/8035, необходимым при вскрытии продуктивных горизонтов межсолевых отложениях (D₃dm-pt₄);

Þ  эксплутационная колонна диаметром 140146. Интервал установки  0-4150 м, переход диаметров 2000 м. Цемент до устья. Назначение –проведение исследований в эксплуатационной колонне при получении положительных результатов эксплуатация продуктивных горизонтов.

- 2 -

2.  Конструкция и технологические особенности строительства эксплутационной колонны

Исходя из условного градиента пластового давления в отложениях I соли (Усл. Гр. Рп.л.=1,25) и градиента пластового давления  в продуктивных отложениях межсоли (D₃dm - pt₂). (Гр. Рп.л.=1,23) – возможно совместное вскрытие данных отложений на буровом соленасыщенном растворе удельного веса   г/см³ без осложнений. В интервале 3480–4120 м применяется колмататор согласно [10].

Бурение под эксплутационную колонну осуществляется турбинным способом с использованием турбин 3А7Ш до глубины 3000 м. Дальнейшее углубление до проектной глубины осуществляется на турбиной 4А7Ш в отложении I соли (D₃lb + D₃pl₁) применяются трехшарошечные долота с гидромониторной промывкой мм.

В ПО «Белоруснефть» по экономическим соображениям для эксплуатационных колонн используются обсадные трубы по ГОСТ 632-80 и стандарту АНИ следующего сортамента и типоразмера:

Þ  диаметр 140 мм по стандарту АНИ (БАТРУ), толщина стенки 10,54мм, марка Р-110, муфта уменьшенного размера 149,2 мм;

Þ  диаметр 146 мм по ГОСТ 632-80 (ОТТМБ и ОТТМА), муфта нормальная диаметром 166 мм, толщина стенки 7,7; 8,5; 9,5; 10,7; марка Д, Е, Л, М;

Þ  переход диаметров  обусловлен глубиной спуска ЭЦН на период эксплуатации (2000 м), а так же уменьшением металлоемкости скважины.

Спуск колонны производится одной секцией согласно [9,п.2.10].

Цементирование осуществляется в интервале 0-4150 м в две ступени с использованием муфты ступенчатого цементирования (МСЦ-140), установленной на глубине 2800м.

Для цементирования используется портландцемент по ГОСТ 1581-91 марки ПТЦ-100 согласно [2,8.5.7], цементирование производится на солёном цементном растворе удельным весом g=1,95 г/см³ согласно[2,8.6.11 и приложения].

После ОЗЦ (ожидание затвердевания цемента) для эксплутационной колонны, равным 48 часов [2,8.8.5], производится испытание на герметичность двумя способами:

Þ  опрессовкой колонны водой с давлением на устье не менее       210 кгс/см² [2,9.4];

Þ  снижением уровня в колонне на Н=2000м [2,9.7].

После проведения геофизических работ проводится освоение скважины, при положительном результате устанавливается фонтанная арматура типа АФЗ-6535 и скважина передаётся НГДУ (заказчику).

3.  Методика расчёта наружных и внутренних избыточных давлений для эксплутационной колонны

Расчёт производится согласно следующих нормативных документов:

Þ  инструкция  по расчёту обсадных колонн для нефтяных, газовых скважин;

Þ  единые технические правила ведения работ при строительстве нефтяных, газовых и  скважин специального назначения на территории Беларуси;