При использовании АКЦ – 4, с помощью которого на цементограммах регистрируются три кривые, путем совместной интерпретации этих кривых акустической цементограммы представляется возможным: определить высоту подъема тампонажного раствора за обсадной колонной; оценить состояние контакта цементного камня с колонной и с породой в заколонном пространстве.
9. РАСЧЕТ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ КОЛОННЫ
Обсадные колонны испытывают разнообразные внешние нагрузки, действие которых может привести к разрушению труб.
При спуске обсадной колонны трубы испытывают растягивающее усилие, обусловленное собственным весом.
Силы трения между трубами и стенками скважины при спуске уменьшают растягивающее усилие от собственного веса. В процессе расхаживания обсадной колонны силы трения возникающие при движении колонны вверх, увеличивают растягивающее усилие, действующее на трубы.
Обсадная колонна, погруженная в жидкость, испытывает сжимающее усилие, которое возникает в соответствии с законом Архимеда и приложено к нижнему торцу колонны. Действие этого усилия приводит к уменьшению растягивающей силы от собственного веса в верхней части колонны.
При спуске обсадной колонны в ней появляются инерционные силы сжатия, действующие в период разгона колонны, и силы растяжения, возникающие в период замедления спуска колонны.
В конце процесса цементирования, в момент посадки продавочной пробки на упорное кольцо, в колонне возникает гидравлический удар, резко повышается давление внутри колонны. При этом появляется дополнительное растягивающее усилие, действующее на обсадные трубы.
При течении бурового или цементного раствора вниз по колонне или вверх по затрубному пространству между движущимся раствором и стенками колонны возникает трение. В результате действия сил трения колонна испытывает дополнительные осевые усилия растяжения от действия раствора, движущегося вниз, и сжатия от действия раствора, движущегося вверх.
Зацементированная колонна обвязывается на устье с предыдущей колонной. Таким образом, оба конца незацементированного участка колонны оказываются жестко закрепленными.
Если в процессе эксплуатации обсадная колонна нагревается, то вследствие теплового удлинения труб в незацементированной части колонны возникает сжимающее усилие. При охлаждении колонны трубы стремятся укоротиться, но, поскольку деформация оказывается невозможной вследствие жесткого закрепления концов, в незацементированной части обсадной колонны возникает растягивающее усилие.
Сжимающее усилие в незацементированной части колонны возникает и в результате понижения внутреннего давления в колонне при освоении скважины. Растягивающее усилие может возникнуть в незацементированной части колонны при повышении внутреннего давления в процессе эксплуатации.
В искривленных участках скважины, где колонна следует форме ствола, трубы испытывают действие изгибающего момента.
В процессе освоения и эксплуатации скважины на обсадную колонну действует избыточное наружное давление, которое возникает вследствие понижения давления внутри колонны.
При эксплуатации газовых скважин, а также при эксплуатации нефтяных скважин фонтанным способом и при испытании колонны на герметичность опрессовкой на обсадную колонну действует избыточное внутреннее давление. Избыточное внутреннее давление действует на обсадную колонну при газово- донефтепроявлениях, если превентор, установленный на колонне, закрыт.
Наружное давление на обсадную колонну обычно передается гидравлическим путем, т. е. жидкостью (или газом), и действует равномерно по периметру трубы. Иногда, однако, в контакт с обсадными трубами могут вступать непосредственно горные породы. В таких случаях наружная нагрузка может оказаться неравномерно распределенной по периметру трубы. Неравномерное нагружение обычно более опасно для целостности колонны, нежели равномерное.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.