Промышленность \ Технология бурения нефтяных скважин

Расчет эксплуатационной колонны на прочность с опорой на цементное кольцо (скважина № 132 Рассветовской площади), страница 2

где Р_ни – наружное избыточное давление;

Р_вн– внутреннее избыточное давление;

Р_пл – пластовое давление;

Р _(оп)у – расчетное давление на устье при опрессовке колонны;

Р _(оп)у_min – минимально необходимое давление на устье при опресовке колонны;

Н – глубина проявления;

g _бр– удельный вес бурового раствора;

g _цр– удельный вес цементного раствора;

g _гп– удельный вес горной породы;

g _ф– удельный вес пластового флюида (нефти в пластовых условиях);

1,65– удельный вес продавочной жидкости;

L – глубина опорожнения на период эксплуатации;

Z – глубина расчетного сечения;

К – коэффициент разгрузки на цементное кольцо.

4. Расчет избыточных давлений для подбора эксплуатационной колонны.

Исходные данные:

g _ф = 0,710 г/см³;

g _бр =1,05 г/см³;

g _цр = 1,95 г/см³;

g _гп = 2,3 г/см³;

Р_пл = Н . g _ф 1,21/10 = 3850 1 1,21 / 10 = 465,85 кгс/см²

Р_пл = 466 кгс/см²;

Р_оп = 165 кгс/см²;

L = 2000 м;

H = 3850 м;

K = 0,25.

Точки расчетных сечений:

Z₁ = 0;

Z₂ = 1665 м;

Z₃ = 2000 м;

Z₄ = 3250 м;

Z₅ = 3850 м;

Расчет наружных избыточных давлений:

Z₁ = 0; P_ни = 0;

Z₂ = 1665 м, глубина вскрытия кровли отложений II - й соли.

а) Рассчитываем по цементному раствору с учетом заполнения трубу пластовым флюидом (нефтью). На глубине кровли II - й соли.

Р_ни= 0,1 1,95 1665 (1 – 0,25)= 243,5 кгс/см²

б) Рассчитываем на горное давление на глубина вскрытия кровли II - й соли.

Р_ни= 0,1 2,3 1665 = 383 кгс/см²;

Z₃ = 2000 м, рассчитываем на горное давление с учетом опорожнения трубы до отметке 2000м.

Р_ни= 0,1 [2,3 2000 – (466 – 0,710 (2000 – 1665 ))]= 436.2 кгс/см²

Z₄= 3250 м, , глубина вскрытия подошвы отложений II - й соли.

а) Рассчитываем на горное давление на глубина вскрытия подошвы II - й соли.

Р_ни= 0,1 .[2,3 .3250 – 0.710 ( 3250 – 2000 )] = 659 кгс/см²;

б) Рассчитываем по цементному раствору с учетом заполнения трубу пластовым флюидом (нефтью). На глубине подошвы II - й соли.

Р_ни= 0,1 .[1,95 .3250 – 0.710 (3250 – 2000 )(1 – 0,25)]= 567.2 кгс/см²

Z₅ = 3850 м, рассчитываем по цементному раствору с учетом заполнения трубу пластовым флюидом (нефтью)

Р_ни= 0,1 .[1,95 .3850 – 0.710 (3850 – 2000 )(1 – 0,25)]= 652,2 кгс/см²

Расчет внутренних избыточных давлений:

Внутреннее избыточное давление на устье скважины.

Р_{вн и} = [323 – 0,1 .0,710 . 3850 ] =50 кгс/см²

Рассчетное давление на устье при опресовке эксплутационной колоны находим по формуле:

Р_оп = Р_{вн и} 1,1= 55

На устье скважины минимальное возможное значение давления опресовки равно 210 атм., поэтому принимаем значение Р_оп = 210 кгс/см².

Значение внутреннего давления на забое скважины определяем по формуле: Р_вн = (Н g _ф/10) +210

Р_вн = (3850 0,710 / 10) 0,1 + 210 =237

Z₁ = 0 Р_вн = 210

Z₂ = 1665 м; Р_вн = 0,1 (1,65 – 1,05 ) 1665 + 210 = 310 кгс/см²

Z₃ = 2000 м; Р_вн= 0,1 (1,65 – 1,05 ) 2000 + 210 = 330 кгс/см²

Z₄ = 3250 м; Р_вн = 0,1 (1,65 – 1,05 ) 3250 + 210 = 405 кгс/см²

Z₅ = 3850 м; Р_вн = 0,1 (1,65 – 1,05 ) 3850 + 210 = 441 кгс/см²

Подбор обсадных труб эксплутационной колонны производится из самых жестких (максимальных) наружных и внутренних избыточных давлений.

5. Подбор обсадных труб эксплуатационной колоны диаметром 168х140 мм

Подбор обсадных труб для эксплуатационной колонны произведем согласно «Единых технических правил ведения работ при строительстве нефтяных, газовых и скважин специального назначения», а также СТП 39 – 20 – 00 «Крепление нефтяных скважин».

Подбор осуществляется исходя из существующего в ПО «Белоруснефть» сортамента обсадных труб по ГОСТ 632 – 80 и стандарта АНИ. Для подбора обсадных труб построена эпюра наружных и внутренних избыточных давлений [приложение].

Характеристика обсадных труб, используемых для составления данной колонны, приведена в таблице2.

Таблица 2

Параметры обсадных труб

Тип соединения		0ТТМ Б	ОТТМ Б	ОТТМ А	ОТТМ А
Диаметр трубы, мм		168	168	140	140
Марка (группа прочности)		Д	Д	Л	Л
Толщина стенки, мм		12,1	12,1	10,5	10,5
Интервал установки, м		0 – 1665	1665 – 2000	2000 – 3250	3250 – 3850
Длина секции, м		1665	335	1250	600
Допускаемое внутреннее избыточное давление		478	478	879	879
Допускаемое наружное избыточное давление		400	400	748	748
Допускаемая страгивающая нагрузка		174	174	167	167
Расчетное наружное избыточное давление		383	372,2	659	652,2
Расчетное внутреннее избыточное давление		310	330	405	441
Вес 1 метра трубы, кг		36.1	47.4	34.1	34.1
Масса секции, т		60	15,8	42,6	20,4
Нарастающая масса, т		60	75,8	118,4	138,8
Коэффициенты прочности	n₁	1,04	1,05	1,13	1,14
	n₂	1,54	1,44	2,17	1,99
	n₃	2,9	2,29	1,4	1,2

ЛИТЕРАТУРА

1. Инструкция по расчету обсадных колонн для нефтяных и газовых скважин. Москва, 1997г.

2. СТП 39 – 20 – 00 «Крепление нефтяных скважин». Гомель, Бел НИПИНефть, 2000г.

3. Расчетные (суточные) массы обсадных труб и муфт к ним, поставляемых по ГОСТ 632 – 80. Москва, Внии ОЭНГ, 1983.

4. ГОСТ 632 –80 «Трубы обсадные и муфты к ним». Москва, Издательство стандартов, 1988г.

5. СПТ 00 – 091 – 90 «Буровые растворы». Гомель, Бел НИПИНефть, 1990г.

6. Единые технические правила ведения работ при строительстве нефтяных, газовых и скважин специального назначения на территории Беларуси. Гомель–Минск, 1997г.

1 2

Скачать файл