Файл: Стратиграфия и литология нефтегазоносных комплексов пород.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2023
Просмотров: 580
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
пластовое давление на глубине 1880 м 19,4 МПа; давление в конце эксплуатации 1 МПа; коэффициент сжимаемости газа 0,8; коэффициент запаса прочности: на наружное давление n1 = 1; на внутреннее давление n2 = 1,15;
на растяжение n3 = 1,45.
Построение эпюр внутренних давлений.
Эпюра внутренних давлений в период ввода скважины в эксплуатацию
Pпл
PВZ S
е (7.8)
| | | | | |
| где | Рпл – давление пластовое Рпл = 19,4МПа; eS – показатель степени; 2 eS S 2 S | | | |
| | 0,03415 S (L Z) mTср | | | (7.9) |
| где | L –длина колонны, м; Z – проекция на вертикаль, м. γ – плотность газа по воздуху. m- коэффициент сжимаемости газа 0,88. Тср- средняя температура. при Z= 0 в точке А: | | | |
S
0,15e
S 19,4106
PВZ 16,7 МПа
1,16
Исходя из этого при z=1450м в точке В:
PВZ Рпл РBZ z PBZ 19,416,7 145016,7 18,8 МПа
L 1880 при Z = 1880 м в точке С:
Рв2900= Рпл = 19,4 МПа.
Строится эпюра АВС (рис. 6.5).
Внутреннее давление на конце эксплуатации, в соответствии с проектными данными, принимается равным по всей колонне 1 МПа.
Строится эпюра DE (рис. 6.5).
Внутреннее давление на цементировочной головке в конце цементирования определится:
Pвz Ру 106 (ц р)L104, где γц – плотность цементного раствора; γр – плотность раствора.
Плотность цементного раствора определится:
1 m 1 0,5
Ц 1,83
1 m 1 0,5
с.ц в 3,15 1 г/см3, где m = 0,5 – водоцементное
отношение; ρс.ц– плотность сухого цемента, ρс.ц =3,15 г/см3; ρв – плотность жидкости затворения, ρв = 1,0 г/см3.
-
при Z = 0 м в точке F: Pву Ру 106 (1,831,2)1880104 11,8МПа; -
при Z = 1880 м в точке G: Pвz Ру 106 р L104; Pвz 11,8106 1,21880104 34,36МПа. Строится эпюра FG (рис. 7.5).
Рисунок 7.5 - Эпюры внутренних давлений эксплуатационной колонны
ABС – в период ввода скважины в эксплуатацию; DE – при окончании эксплуатации; FG – при окончании цементирования.
Построение эпюр наружных давлений
1.Построение эпюр наружных давлений в период ввода скважины в эксплуатацию
Рнz 106 ((р ц (z h))(1 k) k Pпп (7.10)
где γр – плотность раствора γц – плотность цемента
Z – проекция скважины на вертикаль.
k– коэффициент разгрузки цементного кольца (0,25) Pпл– пластовое давление. при Z = 0 в точке А
Рнz 106 (1,2104 1,83104 0)(10,25)0,2516,7 4,1 МПа при Z = 1450 в точке В:
Рнz 106 (1,2104 1,83104 1450)(10,25) 0,2518,8 24,6 МПа приZ = 1880 в точке С:
Рнz 106 (1,2104 1,83104 1880)(10,25) 0,2519,4 30,6 МПа
Строится эпюра АВС (рис. 6.6)
2. Построение эпюр наружных давлений по окончании эксплуатации
Рнz 106 ((р ц (z h))(1k) k PК.Э (7.11)
где γр – плотность раствора γц – плотность цемента
Z – проекция скважины на вертикаль.
k– коэффициент разгрузки цементного кольца (0,3) Pпл– пластовое давление. при Z = 0 в точке D:
Рнz 106 (1,2104 1,83104 0)(10,25)0,251 0,25 МПа при Z = 1450 в точке E:
Рнz 106 (1,2104 1,83104 1450)(10,25) 0,251 20,9 МПа приZ = 1880 в точке F:
Рнz 106 (1,2104 1,83104 1880)(10,25) 0,251 27,05 МПа Строится эпюра DEF (рис. 6.6).
Рисунок 7.6 - Эпюры наружных давлений эксплуатационной колонны
ABC – в период начала эксплуатации; DEF – при окончании эксплуатации.
Построение эпюр избыточных наружных давлений. Избыточное наружное давление в начале эксплуатации определится:
Рниz (106 (р z (ц p )h)104 Pвz)(1k), (7.12)
где γр – плотность раствора; γц – плотность цементного раствора; Z – проекция скважины на вертикаль; к – коэффициент разгрузки цементного кольца (к = 0,25);
Pвz – внутреннее давление на глубине Z.z при Z = 0 м в точке А:
Рниz (106 (1,20 (1,831,2)0)104 16,7)(1 0,25) 12,52МПа; при Z = 1450 м в точке В:
Рниz (106 (1,21450 (1,831,2)0)104 18,8)(1 0,25) 1,05МПа; при Z = 1880 м в точке С:
Рниz (106 (1,21880(1,831,2)0)104 19,4)(10,25) 2,37МПа.
Строится эпюра АВС (рис. 7.7)
Избыточное наружное давление на конец эксплуатации определится:
при Z = 0 м в точке D:
Рниz (106 (1,20(1,831,2)0)104 1)(10,25) 0,75МПа; при Z = 1450 м в точке E:
Рниz (106 (1,21450(1,831,2)0)104 1)(10,25) 12,3МПа; при Z = 1880 м в точке F:
Рниz (106 (1,21880(1,831,2)0)104 1)(10,25) 16,17МПа.
Рисунок 7.7 - Эпюры избыточных наружных давлений эксплуатационной колонны
ABC – в период начала эксплуатации; DEF – при окончании эксплуатации.
Построение эпюр избыточных внутренних давлений.
1.Построение эпюр избыточных внутренних давлений при испытании скважины на герметичность
Pв.и z 1,1Ру 106 ((ц ж ) z (ц р )h)104 (1k), где γр – плотность раствора; γж – плотность испытательной жидкости, γж = 1,0 г/см3; γц – плотность цементного раствора; Z – проекция скважины на вертикаль; к – коэффициент разгрузки цементного кольца (к = 0,25); Pу – устьевое давление, Pу = 16,7 МПа.
- при Z = 0 м в точке А:
Pв.и0 1,116,7 106 ((1,831,0)0(1,831,2)0)104 (10,25) 18,37МПа; - при Z = 1450 м в точке В:
Pв.иz 1,116,7 106 ((1,831,0)1450(1,831,2)0)104 (10,25) 9,35МПа; - при Z = 1880 м в точке С:
Pв.иz 1,116,7 106 ((1,831,0)1880(1,831,2)0)104 (10,25) 6,67МПа.
Рисунок 7.8 - Эпюры избыточных внутренних давлений эксплуатационной колонны
ABC – при испытании колонны на герметичность.
Выбор труб и расчет эксплуатационной колонны.
Исходя из требований п. 15.11 и табл. 15.3 РД, принимаются трубы по ГОСТ 632-80 диаметром 168,3 мм исполнения Е, с резьбами ОТТМ.
РниL = 16,17 МПа; РниL·n1 = 16,17·1,15 =18,59 МПа.
По приложению 2 РД находим, что этому давлению соответствуют трубы группы прочности Д с толщиной стенки δ = 8 мм, критическое давление
Ркр1 = 26,9 МПа; допустимое внутреннее давление по пределу текучести Рт1 = 35,1 МПа; растягивающая нагрузка QТ1 = 1686 кН; вес 1 м колонны q1 = 0,355 кН/м.
Вес колонны определится:
Q= L · q = 1880·0,355=667кН.
Запас прочности на растяжение по телу труб: n3= Qт /Q = 1686 / 667 = 2,5 > 1,15.
Запас прочности на критическое наружное избыточное давление: n1 = Ркр / Рниz =26,9/16,17=1,66>1,15 n2 = Рт1 / Рвиz = 35,1/18,37= 1,91> 1,15.
Запас прочности колонны удовлетворяет условиям.
Результаты расчета сведены в таблицу 7.5
Таблица 7.4 - Характеристика труб под эксплуатационную колонну
| Интервал | | Характеристика обсадных труб | |  | |||
| | |  |  |  |  | Вес 1м тр. кН | |
| От (верх) | До (низ) | ||||||
| 0 | 1880 | 168,3 | ОТТГА | Д | 8,9 | 0,355 | 667 |
7.2 Технологическая оснастка обсадных колонн
Элементы оснастки обсадных колонн представляют комплекс устройств, применяемых для успешного спуска обсадных колонн и качественного цементирования скважин, надежного разобщения пластов и последующей эксплуатации скважин.
Все элементы оснастки и их количество для О.К. представлены в таблице
7.5
Таблица 7.5 - Технологическая оснастка обсадных колонн
| Название колонны | Номер части ко- лонны в порядке спуска | Элементы технологической оснастки | Суммарная на колонну | ||||
| Название, шифр, типо- размер | ГОСТ, ОСТ, МРТУ, ТУ, МУ и т.д. на изготовление | Масса эле мента, кг | Глубина установки, м | Количест во шт. | Масса, кг | ||
| Направление | 1 | ОК-426 | ОСТ 39-011-74 | 150 | 150 | 1 | 150 |
| ЦКОД-426-2 | ТУ 39-01-08-282-77 | 115 | 140 | 1 | 115 | ||
| ПП 407×426 | ТУ 39-208-76 | 74 | | 1 | 74 | ||
| ЦЦ-426/508-1 | ТУ 39-01-08-283-7 | 42 | 10, 20, 30, 80, 90,100,110,120,130,1 40 | 5 | 294 | ||
| ГУЦ 426×50 | ТУ 39-1021-85 | 161 | 0 | 1 | 161 | ||
| Кондуктор | 1 | ОК-324 | ОСТ 39-011-74 | 85 | 560 | 1 | 85 |
| ЦКОД-324-2 | ТУ 39-01-08-282-77 | 77 | 5400 | 1 | 77 | ||
| ПП 324×351 | ТУ39-208-76 | 24,5 | | 1 | 24,5 | ||
| ГУЦ 324-340×100- 1 | ТУ 39-01-269-76 | 396 | 0 | 1 | 396 | ||
| ЦЦ-324/394-1 | ТУ 39-01-08-283-77 | 28 | 10, 20, 50, 60, 110310 (через 50 м), 360, 410,460,510 | 12 | 420 | ||
103
Продолжение таблицы 7.5
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Промежуточ ная | 1 | ОК-245 | ОСТ 39-011-74 | 60 | 1676 | 1 | 60 |
| ЦКОД-245-2 | ТУ 39-01-08-282-77 | 57 | 1656 | 1 | 57 | ||
| МСЦ1-245 | ТУ 39-961-83 | 125 | 660 | 1 | 125 | ||
| ГУЦ 219-245×320-1 | ТУ 39-01-269-76 | 333 | 0 | 1 | 333 | ||
| ЦЦ-245/295-320-1 | ТУ 39-01-08-283-77 | 17 | 10, 20, 70, 120-400 (через 40 м), 440-1067 (через 33 м), 1100-1621 (через 28 м), 1626-1676 (через 5 м). | 62 | 1054 | ||
| Эксплуатац ионная | 1 | ОК-168 | ОСТ 39-011-74 | 28 | 1880 | 1 | 28 |
| | | ЦКОД-168-1 | ТУ 39-01-08-282-77 | 30 | 1860 | 1 | 30 |
| МСЦ-168 | ТУ 39-961-83 | 75 | 811 | 1 | 75 | ||
| ГУЦ 140-168×400-1 | ТУ 39-01-269-76 | 255 | 0 | 1 | 255 | ||
| ЦЦ-168/216-245-1 | ТУ 39-01-08-283-77 | 11,5 | 10, 20, 70-1020 (через 50 м), 1057-1205 (через 37 м), 1233-1401 (через 28 м), 1425-1545 (через 24 м), 1564-1676 (через 19 м), 1681-1735 (через 5 м), 1753-1843 (через 18 м), 1849-1864 (через 5 м), 1872, 1880. | 70 | 805 |