Обоснование выбора конструкции призабойного участка скважины. Проектирование конструкции скважины, страница 34

;                                                                                                                               (75)

где

- пластовое давление по кровле пласта, МПа;

- пластовое давление на подошве пласта, МПа.

Следовательно, по формуле (75):

 МПа.

Наружное давление на колонну после ОЗЦ в зацементированной зоне открытого ствола скважины:

при м

 МПа;

 при м

 МПа.

Строим эпюры АВСD и EFGHI (рис.23).

Определяем наружное давление с учетом давления составного столба тампонажного и бурового растворов по всей длине скважины на момент окончания цементирования по формулам

,   при ;                                          (76)

где

- расстояние от устья скважины до тампонажного раствора, м;

- удельный вес бурового раствора за колонной, Н/м³;

- удельный вес тампонажного раствора, Н/м³.

Следовательно, наружное давление с учетом давления составного столба тампонажного и бурового растворов по всей длине скважины на момент окончания цементирования:

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м, для верхней ступени

  МПа;

при м, для нижней ступени

  МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа

при м

 МПа

при м

 МПа.

Строим эпюры АВ′С′D′ и EF′G′H′I′  (рис.23).

9.3. Построение эпюр избыточных наружных давлений

Избыточное наружное давление в общем случае определяют как разность между наружным и внутренним давлениями:

.                                                                                             (77)

При этом  и  определяют для одного и того же момента времени при окончании цементирования, при испытании колонны на герметичность снижением уровня и при окончании эксплуатации.

Определяем избыточное наружное давление на момент окончания цементирования по формуле:

, при .                          (78)

Избыточное наружное давление на момент окончания цементирования:

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м, для верхней ступени

 МПа;

при м, для нижней ступени

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа.

Строим эпюры АВСD, D′EFGH (рис.24).

Определяем избыточное наружное давление при освоении скважины по формуле:

 ,  при ;                                             (79)

- расстояние от устья скважины до уровня жидкости в колонне, м;

- наружное давление, найденное по формуле (73-75).

Избыточное наружное давление при освоении скважины:

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м, для верхней ступени

 МПа;

при м, для нижней ступени

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа.

Строим эпюру АВ′С′D′′ D′′′E′F′G′H′ (рис.24).

Определяем избыточное наружное давление при минимальных внутренних давлениях в случае газопроявления, т.е. в момент окончания цементирования нижней ступени, по формуле:

 ,  при ;                                                       (80)

где

- наружное давление, найденное по формуле (73-75).

Избыточное наружное давление при минимальных внутренних давлениях при газопроявлении:

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа;

при м

 МПа.

Строим эпюру АВ′′С′′D′′′E′F′G′H′ (рис.24).

9.4. Построение эпюр избыточных внутренних давлений

Избыточное внутреннее давление в общем случае определяют как разность между внутренним и наружным давлениями, установленными для одного и того же момента времени:

;                                                                                            (81)

где

- внутреннее давление при испытании колонн на герметичность;

- наружное давление, определенное по формулам (73), (74).

В соответствии с требованиями “Инструкции по испытанию скважин на герметичность”, внутреннее давление на обсадные трубы при испытании должно быть на 10 % выше максимально возможного рабочего внутреннего давления. Следовательно, наибольшее внутреннее давление будет иметь место при опресовке колонны.