Расчет эксплуатационной колонны на прочность с опорой на цементное кольцо (скважина № 6 Отрубовской площади), страница 2

Þ  СТП 39-20-00 «Крепление нефтяных скважин».

Наружное избыточное давление для эксплутационной колонны в интервалах залегания I и II соли рассматривается с учётом горного давления, но, так как «двойной крепь» в интервале I соли, то расчёт производится по цементному раствору за колонной без учёта горного давления [2,4.10].

При подборе обсадной колонны по прочности учитываются только максимально ожидаемые избыточные наружные и внутренние давления  и полное замещение бурового раствора  пластовым флюидом [9, 2.9].

Наружное избыточное давление:

;

;

.

При расчёте сечений (Z) глубиной более 2000 м:

;

;

.

Внутреннее избыточное давление:

,

При –перегиб эпюры,

;

где

Р_пл – пластовое давление;

Р_ни – наружное избыточное давление;

- 5 -

Р_оп – давление на устье при опрессовке эксплутационной колонны;

Р_вн – внутреннее избыточное давление;

g_б.р – удельный вес бурового раствора;

g_ц.р – удельный вес цементного раствора;

g_г.п – удельный вес горных пород;

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

L – глубина опорожнения на период эксплуатации;

Z – глубина расчётного сечения;

Н – глубина проявления;

К- коэффициент разгрузки цементного кольца.

-  6 –

4.  Расчёт избыточных давлений для подбора эксплутационной колонны

Исходные данные

g_Ф. =0,720 г/см³;

g_б.р=1,31 г/см³,

g_ц.р=1,95 г/см³;

g_г.п=2,3 г/см³;

Р_пл.=504 кгс/см²;

Р_оп. =210 кгс/см²;

L=2000 м;

Н=4120 м;

К=0,25.

Точки расчётных сечений:

Z₁=0,

Z₂=2000 м,

Z₃=2150 м,

Z₄=3480 м,

Z₅=4150 м.

Расчёт наружных избыточных давлений:

Z₁=0:   Р_ни=0;

Z₂=2000м:

  ;

;

Z₃=2150 м:

;

;

;

Z₄=3480 м:

;

;

Z₅=4150 м:

;

Расчёт внутренних избыточных давлений:

,

На устье скважины минимальное значение Р_оп=210 кгс/см².

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

Таблица1

Распределение давлений по длине эксплуатационной колонны

Диаметр колонны, мм	Интервал, м	Распределение давлений по длине спускаемой части колонны
		Наружных, кгс/см2	Внутренних, кгс/см2
146 140 140 140	0-2000 2000-2150 2150-3480 3480-4150	0-293 293-360 484-694 429-491	228-278 278-283 283-328 328-351

- 8 -

5. Подбор обсадных труб эксплутационной колонны  диаметром 146 140мм

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

Подбор осуществлялся исходя из существующего в ПО «Беларуснефть» сортамента обсадных труб по ГОСТ 632-80 и стандарта АНИ. Для пордбора обсадных труб построена эпюра наружных и внутренних избыточных давлений [приложение].

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

Таблица2

Параметры обсадных труб

Тип соединения		БАТРУ	БАТРУ	ОТТМБ	ОТТМБ	ОТТМБ	ОТТМБ
Диаметр трубы, мм		140		146	146	146	146
Марка (группа прочности)		Р-110		Д	Д	Д	Е
Толщина стенки, мм		10,54		9,5	8,5	9,5	9,5
Интервал установки, м		2000-4150	3480-2150	1900-2000	1000-1900	600-1000	0-600
Длина секции, м		2150		100	900	400	600
Вес 1 метра трубы, кг		33,5		32,7	29,8	32,7	32,7
Масса секции, т		72,03		3,27	26,64	13,08	19,62
Нарастающая масса, т		72,03		75,3	101,94	115,02	134,64
Коэффициенты прочности	n1	2,07	1,47	1,17	1,04	2,0	>3
	n2	2,9	>3	1,57	1,4	1,77	2,78
	n3	Более 2		1,58	1,04	1,03	1,03

          - 9 -

ЛИТЕРАТУРА

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

2.  СТП 39-20-00 «Крепление нефтяных скважин». Гомель, БелНИПИНефть, 2000г.

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

4.  А.И. Булатов, А.Г.Аветисов. Справочник инженера по бурению. Москва, «Недра», 1987г.

5.  А.Е.Сароян «Трубы нефтяного сортамента». Москва, «Недра»,1987г.

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

7.  Геолого-технический наряд по скважине №17 Борисовской площади. Гомель, БелНИПИНефть, 1990г.

8.  СТП 00-091-90 «Буровые растворы». Гомель, БелНИПИНефть, 1990г.

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

10.СТП 00-095-90 «Технология вскрытия проницаемых пород с принудительной кольматацией». Гомель, БелНИПИНефть, 1991г.