Строительство куста эксплуатационных скважин на сеноманские отложения на Заполярном ГКМ, страница 35

          Центраторы предназначены для обеспечения концентрического расположения обсадной колонны в скважине для получения последующего качественного разобщения пластов; для облегчения процесса спуска обсадной колонны из-за снижения сил трения между трубами и стенками скважины; для увеличения степени вытеснения бурового раствора тампонажным при цементировании обсадной колонны из-за образования локальных завихрений восходящего потока жидкости на участках размещения центраторов.

Центраторы типа ЦЦ-168/216-245-1 – пружинные (упругие) (наружный диаметр – 292 мм, внутренний – 170 мм, длина – 68 см, вес – 11 кг), применяются в вертикальных участках ствола скважины и участках с углом наклона до 30-35°. Интервалы установки центрирующих фонарей определяются геологическими и технологическими службами бурового предприятия по результатам обработки геофизического материала заключительного каротажа. Обязательным для установки центраторов является значение интервалов залегания продуктивных горизонтов и зоны многолетнемерзлых пород, набора угла и искривления ствола скважины.

          Центраторы жесткие (собственного изготовления) устанавливаются в интервале спуска предыдущей колонны (кондуктора).

Количество штук – 12. Допускается замена жестких центраторов в интервале кондуктора на пружинные, кроме центратора на устье и в башмаке колонны.

          Произведем расчет расстояния между центраторами l по допустимой нагрузке на центратор.

          Вес обсадных труб в цементном растворе:

q₁=m_т-m_ц=(q+0,785×d_в²×r_пр)-(0,785×d_н²×r_ц)=(41,5+0,785×0,1491²×1000)-

-(0,785×0,1683²×1820)=185 Н/м,  где m_т – масса обсадной колонны, за-полненной продавочной жидкостью, m_ц – масса вытесненного ЦР.

          Сила, действующая на центратор:

Р=1,143×10×q₁×sin44,27=1,143×10×185×0,7=1480 Н/м.

l=10[Q]/Р=10×4700/1480=32 м,  где [Q] – допустимая нагрузка на центратор (табл. 6.33, [20]).

          Т.о., общее количество пружинных центраторов на ЭК:

N_ц=L/l=1488/32=47 штук (плюс 12 жестких центраторов на устье скважины и над башмаком кондуктора, в искривленной части ствола, а также в зоне продуктивного горизонта и на 20 м выше).    

Пробка продавочная верхняя типа ПП 146-168 (наружный диаметр – 158 мм, длина - 20,5 см, вес – 5 кг) предназначена для разделения тампонажного раствора при его продавливании в затрубное пространство скважин от продавочной жидкости.

          Заколонный взрывной пакер ПВ 13-205 (наружный диаметр – 205 мм, внутренний – 150 мм, длина – 1,6 м, вес – 10 кг) предназначен для герметизации кольцевого зазора между обсадной колонной и стенками скважины с целью предотвращения перетоков жидкости и газа в период ОЗЦ, испытания и освоения скважины. Распакеровка заколонного взрывного пакера производится сразу после окончания процесса цементирования (т.е. после достижения давления “стоп”). Расстояние установки пакера от башмака эксплуатационной колонны (по вертикали) – 290 м. 

9.7 Расчет эксплуатационной колонны

          Исходные данные:

Глубина спуска колонны по вертикали Н:  1290;

по стволу L:  1488 м;                 

наружный диаметр колонны d_н:  168 мм;

расстояние от устья скважины до уровня пластового флюида в колонне:  1140 м;

пластовое давление: 12,9 МПа;

давление при окончании эксплуатации: 1,0 МПа;

плотность жидкости за колонной r_ж: 1100 кг/м³;

плотность цементного раствора за колонной r_ц: 1600 кг/м³;

плотность продавочной жидкости r_п: 1000 кг/м³;

плотность опрессовочной жидкости r_оп: 1000 кг/м³;

относительная плотность газа по воздуху r_ог: 0,56;

коэффициент сжимаемости газа b_с: 0,8;

средняя температура в скважине Т_с: 286,5° К.

          Рассчитаем избыточные наружные давления.

а) По моменту окончания продавки тампонажного раствора за  колонну:

          у устья:

Р_ни=0, т.к. z=0;

          на глубине  z=1290 м:

Р_ни=(r_ц-r_п)g×H=(1600-1000)9,8×1290×10^-6=7,59 МПа.

б) При вводе скважины в эксплуатацию:

          на глубине  z=0:

Р_ни=0;