Крепление скважин в интервале вечномерзлых пород но примере Юбилейного месторождения, страница 2

6. Данный способ заключающийся в том, что обсадные трубы, составляющие крепь скважин, выбираются таким образом, чтобы значение предела текучести стали труб внешней обсадной колонны было меньше сминающего давления для труб  последующей колонны.  Тогда под действием  высокого давления, возникающего при промерзании водосодержащих масс в замкнутом межколонном или заколонном  пространствах,   произойдет разрыв труб внешней обсадной  колонны. В результате давление разгружается, и смятие экс­плуатационной колонны не происходит

     В качестве спецвопроса мною рассмотрена Методика выбора конструкции скважины в зоне мерзлых попрод.  Данная методика относится к способу управляемой разгрузки избыточного давления. 

    Концепция расчета прочностных характеристик труб обсадных колонн, спускаемых в интервал залегания мерзлых пород, основана на признании того обстоятельства, что давление в заколонном про­странстве, возникающее вследствие промерзания водосодержащих сред, не может превышать давления разрыва мерзлых пород.

Рсм/э.к -давление смятия эксплуатационной колонны, МПа;

Ртек/пр.к - давление,  при  котором  напряжение в теле обсадной трубы предыдущей колоны достигает предела текуче­сти, МПа;

 Рр.мп - давление разрыва мерзлой породы, МПа.

 К = 0,875 - коэффициент, учитывающий отклонение толщины стенки обсадной трубы;

 Gтек - напряжение предела текучести стали, МПа (таблица 12);

 Д - наружный диаметр обсадной трубы, мм;

n - толщина стенки обсадной трубы, мм.

Также была произведена оценка надежности применяющейся конструкции скважины на продольную устойчивость в зоне избыточно-льдистых пород. РИС.№4.

Смысл расчета заключается в определении  lкр - критическая длина участка крепи скважины, при которой крепь теряет продольную устойчивость без приложения сосредоточенной нагрузки (Р=0) на ее верхний конец и l -  длина участка конструкции скважины, неподкреплённого с боков оттаявшими при эксплуатации мёрзлыми горными породами, м.

Если 1 кр < 1 , то необходимы дополни­тельные технические решения по повышению продольной устойчивости, если 1кр > 1, то определяем, какую сосредоточенную нагрузку Р (слагаемой из веса НКТ, колонной головки и фонтанной арматуры), прило­женную к верхнему концу, выдержит крепь, для чего рассчитаем критическую нагрузку, выше которой крепь теряет свою устойчивость .

    Общий вес погонной нагрузки составит

q общ. = ∑ q ц.к. +  ∑ q с.т.

Суммарная жёсткость крепи

∑ Е×J общ. = ∑ Е×J ц.к. +  ∑ Е×J с.т.

K0 – коэффициент осадка,

 Н – мощность высокольдистых пород, м.

На месторождении применяется одноколонная конструкция скважины.

Проектом разработки предусмотрено использовать насосно-компрессорные трубы диаметром 168 мм, поэтому диаметр эксплуатационной колонны принимается 219 мм.

    Для перекрытия неустойчивых  четвертичных  и некрасовских отложений, в целях предупреждения преждевременного растепления ММП, спускается удлиненное направление глубиной 150 м., диам. которого принят 426 мм из условия проходимости долота 393,7 мм при бурении под кондуктор.

     Интервал залегания ММП перекрывается кондуктором, глубина спуска которого составляет 550 м, диам. кондуктора 324 мм, принят из условия прохождения долота 269,9 мм при бурении под ЭК. РИС №5.

Для первичного вскрытия продуктивного пласта используется полимер-глинистый раствор, параметры которого отражены на РИС№6.

на Юбилейном месторождении эксплуатаци­онную колонну крепят прямым способом цементирования с продавкой тампонажного раствора в одну ступень до устья. С этой целью, для избежания поглощения, в интервале от 1000 м до устья используется ОТР с применением в качестве облегчающей добавки микросферы АСМ-500.см РИС№6.   Произведен расчет цементирования в результате которого было определено количество необходимой цементировочной техники: 7 агрегатов ЦА 320М и 4 смесительные машины СМН-20.

Так же был произведен расчет ЭК и Кондуктора, в результате которого были посчитаны избыточные наружные и внутренние давления и построены их эпюры.

В разделе "Экономическая оценка дипломного проекта" был произведен расчет экономического эффекта от применения  методики "Выбора конструкции скважины в интервале ММП". Сущность работы заключается в сокращении межремонтного периода скважины. Для сравнения, средняя продолжительность работы газовой скважины  составляет 12 лет. Капитальный ремонт скважины в среднем проводят через 4-5 лет, в данном случаи капитальный ремонт следует проводить через 9-10 лет. Следовательно экономится стоимость 1 капремонта. Результаты расчета представлены на РИС№7.

В разделе "Безопасность проектных решений" рассмотрены вопросы, касающиеся безопасности труда, а также промышленной и экологической безопасности. На РИС№8. представлены результаты расчета выбросов в.в. в атмосферу при работе спецтехники.

Спасибо за внимание.