Задачи по курсу «Заканчивание и крепление скважин»
1. Определить глубину спуска кондуктора из условия недопущения гидроразрыва пород у его башмака при герметизации устья в случае нефтепроявления.

Исходные данные:

-глубина залегания нефтяного пласта - … м;

-пластовое давление - … МПа;

-плотность нефти - … г/см3;

-дополнительное давление на устье при ликвидацции проявления - … МПа.

-эквивалент давления гидроразрыва пород - ….

Глубина спуска кондуктора должна обеспечить выполнение нескольких условий:

1. Перекрытие всей толщи рыхлого неустойчивого интервала разреза;

2. Разобщение водоносных горизонтов, залегающих в интервале спуска кондуктора;

3. Возможность герметизации устья скважины при ликвидации газонефтеводопроявлении (ГНВП) с исключением гидроразрыва пластов ниже башмака кондуктора, по этому, башмак кондуктора должен устанавливаться в плотных, непроницаемых породах;



На стадии проектирования конструкции скважины давление на устье при его герметизации во время флюидопроявления (P_у) рассчитывают, как правило, для случая полного замещения промывочной жидкости природным газом или пластовой нефтью.

P_у = P_пл – ρ_н ∙ g ∙ H ∙ 10^-6 10^-6 берут если расчеты в МПа

Дополнительное давление на устье, возникающее при очистке скважины от поступивших пластовых жидкостей (ΔР_у), в проектных расчетах принимают равным 1,0-1,5 МПа.

При расчете Н_КОНД эквивалент градиента давления гидроразрыва (α_ГРП) принимается для горных пород, залегающих на глубине установки башмака кондуктора. За ρ_ож следует принимать относительную плотность жидкости (нефти) в скважине при проявлении или выбросе. k_Б – коэффициент безопасности для предотвращения гидроразрыва горных пород = 1,2…1,5 в зависимости от изученности района работ.



Градиент давления гидроразрыва горных пород (А) выбирается следующим образом:

А = 0,012 МПа/м для потенциально поглощающих пластов независимо от глубины;

А = 0,026 МПа/м для непоглощающих пластов при глубине до 1000 м;

А = 0,0234 МПа/м для непоглощающих пластов при глубине более 1000 м.


2. По предложенным эпюрам Р_н.и.

---

/приложение/ подобрать компоновку эксплуатационной колонны d = … мм с учетом действующих коэффициентов запаса прочности и осевых растягивающих нагрузок.

Интервал перфорации …. м. Коллектор достаточно устойчив к осыпям и обвалам.




Картинка для примера
Рис. Эпюры избыточных наружных (сминающих) давлений на обсадную колонну.

ABC – эпюра давлений на момент окончания цементирования;

ADEF – эпюра давлений при испытании колонны снижением уровня;

ADEGJ – эпюра давлений для конца эксплуатации скважины.

Расчет обсадных колонн производят по максимальным значениям наружных и внутренних давлений, а также осевых нагрузок (при бурении, опробовании, эксплуатации, ремонте скважин), при этом учитывают раздельное и совместное их действие. В результате расчета определяют конструкцию обсадной колонны (типоразмер труб по секциям и их длины).

Избыточное наружное давление (Р_НИ) в общем случае определяют как разность между наружным (Р_Н) и внутренним (Р_В) давлением: P_НИ = P_Н – P_В.

В момент окончания процесса цементирования наружное давление рассчитывается по плотности растворов, находящихся в затрубном пространстве. В момент снижения уровня жидкости в колонне при освоении скважины или при испытании её на герметичность наружное давление при испытании колонн на герметичность, освоении скважины рассчитывается не менее 1,1 ∙ 10³ кг/м³

Коэффициент запаса прочности при расчете на смятие [n_СМ] в вертикальных скважинах принимается равным 1,0-1,3 для секций, находящихся в пределах эксплуатационного объекта в зависимости от устойчивости коллектора. Зона эксплуатационного объекта включает в себя толщину (мощность) пласта, увеличенную на 100 м (по 50 м выше кровли и ниже подошвы пласта).

При выборе компоновки обсадной колонны должно выполнятся условие:



где: Р’_СМ – сминающее давление с учетом растягивающей нагрузки;

Р_СМ – сминающее давление без учета растягивающей нагрузки;

Q_р – растягивающая нагрузка на рассматриваемую секцию труб (вес нижележащих секций без учета коэффициента облегчения: Q_р = ∑ q_i ∙ l_i;

Q_т – растягивающая нагрузка, при которой напряжение в теле труб становится равным пределу текучести:

---

Q_т = σ_т ∙ 0,785 (D²_н – D²_вн)

Колонна обсадных труб должна быть составная из разных секций труб, чем выше, тем меньше толщина труб. И у каждой секции нужно посчитать вес q и длину l.

3. Проверить компоновку эксплуатационной колонны на страгивание и при необходимости произвести перекомпоновку для обеспечения нормативных коэффициентов запаса прочности. Исходная компоновка колонны из муфтовых труб с треугольной резьбой, полученная из расчета на смятие, приведена в таблице:

N секции тип труб интервал установки длина, м

-------------------------------------------------------------------

1 ….. 146Д×8,5

2 …… 146Д×7,7 возьмем для примера эти значения

3 …… 146Д×7,0

-------------------------------------------------------------------

Компоновку, выбранную из расчета на избыточное наружное давление, необходимо проверить на осевые растягивающие нагрузки. Для этого последовательно (снизу вверх) для верха каждой секции рассчитывают коэффициент запаса прочности на страгивание (для труб с треугольной резьбой):



Здесь за q_i ∙ l_i берется суммарный вес рассчитываемой и нижележащих секции обсадной колонны в воздухе.

Значения коэффициента запаса прочности на страгивание (для труб с треугольной резьбой)

Диаметр труб, мм	Длина колонны, м	[nСТР]
114...168	до 3000	1,15
	более 3000	1,30
178...245	до 1500	1,30
	более 1500	1,45
273...324	до 1500	1,45
	более 1500	1,60
Больше 324	до 1500	1,60
	более 1500	1,75

---

вес нижележащих секций (ниже i)
Если условия не выполнялись, то перекомпоновка:

nⁱ_СТР = [n_СТР]



новая секция (стенка толще или группа прочности не «Д»)

4. Подобрать компоновку промежуточной колонны, при бурении из-под которой возможны поглощения бурового раствора. Исходные данные:

- глубина спуска промежуточной колонны - … м;

- её диаметр - … мм;

- подьём цемента за нею - ….;

- максимальное снижение уровня бурового раствора при поглощении - …..м (от устья).

- плотность растворов, кг/м³ :

- бурового - …,

- тампонажного - …,

- жидкости, заполняющей поры цементного камня - ….

Нужно пользоваться рисунком из второй задачи.

Промежуточная колонна рассчитываются на избыточное наружное давление (смятие) для момента снижения уровня жидкости при поглощении бурового раствора в процессе бурения под следующую обсадную колонну. Для первых 2-3 разведочных скважин на площади можно брать опорожнение колонны при поглощениях бурового раствора до 30-40%, т.е. принимать Н_У = 0,3... 0,4 L.

По результатам расчетов в выбранном масштабе строят эпюры сминающих давлений (рис. во 2-ой задаче) освоения или испытания на герметичность снижением уровня жидкости в колонне (ADЕF).

Избыточное наружное давление (Р_НИ) в общем случае определяют как разность между наружным (Р_Н) и внутренним (Р_В) давлением:

P_НИ = P_Н – P_В.

Т.е. мы проводим эпюру по тому, какое наружное давление действует на колонну без поглощения (и соответственно без снижения уровня в самой колонне) и эпюру снижения в колонне уровня на 0,3... 0,4

---

L. Потом оцениваем и считаем давление. После этого подбираем трубы, так чтобы они выдерживали это наружное давление смятия.

В момент снижения уровня жидкости в колонне при освоении скважины или при испытании её на герметичность наружное давление при испытании колонн на герметичность, освоении скважины рассчитывается следующим образом:

- в пределах незацементированного кольцевого пространства – по плотности бурового раствора и буферной жидкости;

- в пределах зацементированного участка предыдущей колонны – по плотности жидкости, заполняющей поры цементного камня (пластовая вода), но не менее 1,1 ∙ 10³ кг/м³;

- на участке ствола скважины ниже башмака предыдущей колонны – по плотности жидкости, заполняющей поры цементного камня (пластовой воды плотностью не ниже 1,1 ∙ 10³ кг/м³), если эквиваленты градиентов пластовых давлений в флюидосодержащих горизонтах α_ПЛ < 1,1, и когда отсутствуют пласты, склонные к пластической деформации;

- в интервалах флюидосодержащих горизонтов (± 50 м) с повышенным эквивалентом градиента пластового давления (α_ПЛ > 1,1) наружное давление принимается равным пластовому;

- в интервалах залегания пород, склонных к пластическому течению (± 50 м) наружное давление принимается равным горному;
5. Рассчитать допустимую глубину опорожнения ОК при спуске в скважину с тарельчатым обратным клапаном при следующих данных:

тип обсадных труб - …..

плотность бурового раствора - ….. г/см³

Коэффициент безопасности на смятие принять равным …..
Если обсадная колонна спускается с действующим обратным клапаном (нет самозаполнения), то производится её периодический долив буровым раствором. Максимальная длина незаполненной раствором колонны определяется из выражения:



где Р_СМ - сминающее давление для обсадных труб,

[η_CM] – коэффициент запаса прочности на смятие при спуске обсадной колонны,
[η_CM] = 3 ÷ 4.

ρ_р – плотность бурового раствора,

g – ускорение свободного падения.

В буровой практике долив колонн при спуске производят через 150-400 м.

Обратные клапаны типа ЦКОД позволяют снизить гидромеханические нагрузки на стенки скважины, исключить операции по доливу жидкости в колонну и сокращают время спуска на 1-3 часа.1200>

---

Смотрите также файлы

• 40. 05. 01 Правовое обеспечение национальной безопасности.docx

• Матрица выбора профессии Г. В. Резапкина.docx

• Отчетная документация по прохождению производственной педагогической практики студентки группы Б4пнр.docx

• Задание Прогнозирование данных.pdf

• Итак, наконецто найдено волшебное лекарство, которого ждали все курильщики.doc