Крепление скважин. Элементы конструкции скважины. Нагрузки и напряжения, действующие на обсадные трубы и расчетные формулы. Расчет равнопрочных обсадных колонн. Тепловой расчет обсадных колонн, подвеска колонны, оборудование устья скважины, страница 2

Длина промежуточной колонны может быть различной от 800 м до 3000 м и более.  Если зоны осложнений или проявлений небольшие (50-200 м), в скважину может быть спущена секция труб, называемая хвостовиком. Длина хвостовика 150-400 м. Диаметр промежуточной колонны или хвостовика обычно равен 194-324 мм (8-12^//). Затрубное пространство между промежуточной колонной и стволом скважины перекрывается цементным раствором до устья или на 50-100 м выше башмака (низа) предыдущей колонны (кондуктора) или устойчивых пород. На техническую колонну устанавливают превентор.

Последующей колонной обсадных труб, спускаемой в скважину, является эксплуатационная колонна. Ее целью является изоляция всех вышележащих над продуктивным пластом горизонтов, изоляция пропластков продуктивного горизонта, изоляция подошвенных вод.

Эксплуатационная колонна является каналом сообщения между продуктивным пластом и устьем скважины. Эксплуатационная колонна спускается на глубину, на 30-50 м ниже зоны продуктивного пласта при эксплуатации скважины открытым забоем. На нефтяных и газовых промыслах России применяются эксплуатационные колонны диаметрами 168 мм (6^//), 146, 140, 127 мм (5^//) и 114 мм (4^//). Иногда применяются комбинированные эксплуатационные колонны, т.е. нижняя часть колонны состоит из труб меньшего диаметра (например, 5^//), а верхняя из труб большего диаметра (например, 6^//).

 Высота подъема цементного раствора за эксплуатационной колонной определяется геологическими факторами, но обязательно, чтобы цементный раствор был поднят на 100 м выше башмака предыдущей колонны, или глубины залегания устойчивых пород. Исходя из более благоприятных условий эксплуатации колонн, цементный раствор должен быть поднят до устья. При креплении газовых скважин подъем цементного раствора за всеми колоннами до устья является обязательным.

4.4. Проектирование конструкции скважины

4.4.1. Исходные данные для проектирования

Конструкция скважины проектируется на основании геологических, технических и экономических данных и анализа накопленных материалов при бурении скважин. Основными исходными данными для проектирования скважины являются:

· цель бурения и назначение скважины;

· проектный горизонт, глубина скважины, диаметр эксплуатационной колонны.

· пластовые давление и давления гидроразрыва горных пород;

· способы заканчивания скважины и ее эксплуатации;

· профиль скважины (вертикальная или наклонно направленная);

· продолжительность бурения;

· интенсивность износа кондуктора и промежуточных обсадных колонн.

4.4.2. Проектирование конструкции скважины

Выбор числа обсадных колонн зависит от пластовых давлений, наличия зон осложнений, газо - нефтепроявлений и т.д.

От этих же факторов зависит и глубина их спуска, которая принимается на 30-50 м ниже изолируемой зоны. Глубина спуска эксплуатационной колонны определяется способами заканчивания и эксплуатации скважины. Проектирование конструкции скважины следует начинать с выбора диаметра эксплуатационной колонны, величина которого рассматривается как основной фактор, предопределяющий все последующие параметры проектируемой скважины.

Диаметр эксплуатационной колонны должен обеспечить возможность применения всех современных методов эксплуатации скважины в различные периоды ее жизни. После выбора эксплуатационной колонны определяется диаметр долота при бурении под эксплуатационную колонну

 ,

где   - диаметр долота при бурении под эксплуатационную колонну в мм,

 - диаметр муфты обсадных труб, мм,

  - зазор между муфтой и стенкой скважины, необходимый для обеспечения спуска труб в мм.

Зазор выбирается в зависимости от характеристики перекрываемых пород (вида кавернограмм) и диаметра спускаемой колонны. При большом диаметре берется больший зазор, т.к. жесткость колонны больше.

По ГОСТу 20692-95 выбирается ближайший больший диаметр долота.

Длина эксплуатационной колонны определяется в зависимости от способа эксплуатации скважины. При эксплуатации открытым забоем или с применение фильтров длина берется равной

 ,

где  - глубина кровли эксплуатационного объекта.