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 9

а) выбирается расчетная схема;

б) определяется внутреннее, наружное, избыточные внутреннее и наружное давления, для случаев газопроявлений и поглощений;

в) строятся эпюры;

г) при отсутствии  наружного избыточного давления расчет  производят по растягивающей нагрузке от собственного веса и внутреннему избыточному давлению;

д) у устья скважины и над башмаком устанавливают 100-150 м труб с толщиной стенки не менее 10 мм;

е) если бурильная колонна работает в промежуточной колонне продолжительное время, то на участках возможного износа необходимо устанавливать трубы с толщиной стенки на 10-20% больше.

В целях предупреждения протирания колонны у устья скважины устанавливают 20 м труб с максимальной толщиной стенки.

4.7.6. Расчет «хвостовиков» и колонн, спускаемых секциями

1. Избыточное наружное давление при газопроявлениях и нормальных условиях определяются

,

 где   -  глубина «головы хвостовика», м

или при АВПД

,

2. Длина «хвостовика» для участка, где пластовое давление выше гидростатического, берется равной мощности пласта +100 м (на 50 м выше кровли и 50 м ниже подошвы).

3.  При наличии поглощения промывочной жидкости избыточное наружное давление определяется по формуле

,

где                  .

4. Длина «хвостовика» при поглощениях и породах, склонных к текучести, берется равной мощности пласта +50 м ( на 25 м выше кровли и 25 м ниже подошвы).

5. Если испытание на герметичность не производится, то избыточное внутреннее давление определяют по опрессовке.

Вместо 1,1 Рвну может быть подставлено Ропр.

6. Если хвостовик или промежуточная колонна состоит из двух-трех секций, то нижняя секция подбирается по наружному избыточному давлению и проверяется на внутреннее избыточное давление. Вторая секция рассчитывается на страгивание и проверяется на внутреннее избыточное давление, третья секция рассчитывается на внутреннее избыточное давление, а проверяется на страгивание.

Лекция №18

4.8. ОБОРУДОВАНИЕ И РАСЧЕТ НЕКОТОРЫХ ДЕТАЛЕЙ НИЗА ОБСАДНЫХ КОЛОНН

4.8.1. компоновка низа обсадных колонн

Для обеспечения надежного спуска обсадных колонн и качественного цементирования низ обсадной колонны оборудуется следующими деталями и узлами (рис.31) (снизу вверх):

Рис.31

Детали и узлы низа обсадных колонн

1. Башмачной направляющей пробкой.

2. Башмаком.

3. Башмачным патрубком.

4. Обратным клапаном.

5. Упорным кольцом «стоп».

6. Пакер-фильтром.

По наружной части труб

7. Фонарями или  центраторами.

8. Скребками.

9. Турбулизаторами.

1.Башмачная направляющая пробка (рис.32 поз.2) предназначается для направления спускаемой колонны в скважине.Башмачная направляющая пробка изготавливается из дерева, чугуна или бетона. Пробка имеет центральное и боковое отверстия   для    промывки       и

выхода цементирующего раствора. Длина ее 0,3-0,5 м. Для кондуктора обычно применяются деревянные пробки, для технических и эксплуатационных колонн - чугунные.

2. Башмак (рис.32 поз.1) предназначен для предохранения  нижней части обсадной колонны от смятия в случае посадки ее на забой. Башмак представляет собой толстостенный патрубок (15-20 мм) длиной 0,3-0,5 м. В верхней части патрубок имеет резьбу под обсадную трубу, в нижней части - резьбу под резьбу башмачной пробки.

Рис.32

Башмак и башмачная направляющая пробка

3. Башмачный патрубок представляет собой толстостенный патрубок длиной 1,5-2 м. В теле патрубка по винтовой линии сверлятся или прожигаются отверстия. В верхней и нижней части нарезается резьба.

4. На башмачный патрубок навертывается муфта, в которую ввертывают  корпусной шаровой обратный клапан (рис.33).

Назначение обратного клапана в том, чтобы облегчать все колонны при спуске, для предупреждения обратного попадания цементного раствора внутрь колонны по окончании цементирования и ОЗЦ, также при спуске с обратным клапаном создается периодическая промывка за счет вытеснения из скважины жидкости, что предупреждает прихват колонны.

Рис.33

Шаровой обратный клапан

Рис.34

Тарельчатый обратный клапан

Для обеспечения надежной   работы   обратного   клапана иногда  в   эксплуатационной колонне устанавливают два обратных клапана: один на башмачный патрубок, второй в муфту первой трубы. Кроме шарового обратного клапана может применяться