Реферат: Промывка скважин

После расчета обсадной колонны на внутреннее избыточное давление производится ее расчет на смятие наружным избыточным давлением и на растяжение. Поскольку из условия предупреждения смятия наибольшая толщина стенки труб получается в нижней части колонны, то расчет производится снизу вверх на смятие с учетом растяжения и результатов расчета на внутреннее давление. Отличительными особенностями расчета является то, что колонна заполнена жидкостью лишь частично, а за колонной в интервал цементирования находится цементный камень.

2.4.1 Расчет наружного избыточного давления на обсадную колонну

Наружное избыточное давление р_ни равно:

где р_вф – давление пластового флюида в колонне.

Последовательность расчета следующая. На график наносим зависимость давления воды от глубины z по данным табл. 1.1. Затем наносим давление бурового раствора в интервале от 0 до z ₁ .

Ниже ординаты z ₁ наружное давление на колонну будет определяться величинами порового давления в цементном камне и пластовым давлением.

Для построения зависимости порового давления от глубины необходимо рассчитать его величину на глубине z _к по формуле:

где r_ж – плотность поровой жидкости (принять r_п.ж. = 1100 кг/м³ ). Полученную величину р_н2 откладываем на глубине z _к и провести прямую от этой точки до точки р_н1 .

Далее делается проверка на наличие аномалий пластовых давлений в интервалах перекрытых рассчитываемой колонной. Для этого на график наносим точки с координатами пластовое давление-глубина замера.

Далее рассчитываем внутреннее давление р_вф на глубине z _к , создаваемое столбом пластового флюида в колонне:

Эксплуатационная колонна перекрывает продуктивный пласт. Поэтому при расчете р_ни следует учесть коэффициент разгрузки k_p :

Против продуктивного пласта и выше на 50 м необходимо взять повышенный запас прочности на смятие. Поэтому:

В результате преобразований получаем конечный график, выделенный толстой линией.

Рисунок 2.2 – К расчету обсадной колонны на наружное избыточное давление

2.4.2 Конструирование равнопрочной обсадной колонны

Конструирование равнопрочной обсадной колонны проводится с графическим определением предельных глубин спуска труб с разной толщиной стенки.

Диаметр эксплуатационной колонны – d = 146 мм.

Толщину стенки труб первой секции выбираем, сопоставив величину наибольшего р_нир = 22,3 МПа с величинами р_см . Давлению 22,3 МПа соответствуют ближайшие трубы с толщиной стенки d₁ = 7,7 мм (р_см1 = 24,0 МПа). Вторая секция будет составлена из труб с d₂ = 7,0 мм (р_см2 = 20,1 МПа). По точке пересечения с графиком р_ни от z находим предварительную глубину спуска второй секции труб:

z ₂ ' = 1860 м.

Проверка на соответствие внутреннему избыточному давлению.

Расчеты показали, что давления опрессовки р_опр.ц =21,46 МПа,

р_опр.н =12,5 МПа, р_опр.и =0,56 МПа. Наибольшее давление опрессовки 21,46<25,2 МПа для минимальной толщины стенки труб. Поэтому при формировании первой и последующих секций колонны уточнение конструкции с учетом внутреннего давления не требуется.

Предварительная длина первой секции:

Предварительный вес первой секции: