Окончание цементирования второй ступени:

Рис. 7.

L=1280 м. - по вертикали; 1327,72 м – по стволу.

h=1120 м.

H=0 м.

Расчёт наружных избыточных давлений:

ρцр1=1835 кг/м³

ρцр2=1400 кг/м³

В точке 1: Рни=0 МПа

В точке 2: Рни=0,01∙(ρцр2∙ h∙(1-К) - ρбр∙ h)= 0,01∙(1,4∙1120∙(1-0,25)-1,12∙1120)= -0,8 МПа

В точке 3: Рни=0,01∙(ρцр1∙(1-К)∙(L- h) + ρцр2∙ h∙(1-К)- ρбр∙ L)= 0,01∙(1,835∙(1280-1120)∙(1-0,25)+ 1,4∙1120∙(1-0,25)-1,12∙1280)= - 0,37 МПа

К=0,25 – коэффициент разгрузки цем. кольца для труб диаметром 146 мм.

Расчёт внутренних избыточных давлений:

В точке 1: Рви = Ропр=12,5МПа

В точке 2: Рви = (Ропр+0,01ρж.опр.∙ h)-(0,01ρцр2∙ h∙(1-К))=(12,5+0,01∙1,0∙1120)-(0,01∙1,4∙1120∙(1-0,25))=11,94 МПа

В точке 3: Рви = (Ропр+0,01ρж.опр.∙L)-(0,01ρцр1∙(L- h)∙(1-К)+0,01ρцр2∙h∙(1-К))=(12,5+0,01∙1,0∙1280)-(0,01∙1,835∙(1280-1120)∙(1-0,25)+0,01∙1,4∙1120∙(1-0,25))=11,34МПа

Давление опрессовки эксплуатационной колонны 12,5 МПа на тех.воде Y(ρ)=1,0г/см³

Освоение снижением уровня.

Рис. 8.

Расчёт наружных избыточных давлений:

h1=950 м. – глубина снижения уровня при освоении.

h2=1120 м.

L=1280 м.

В точке 1: Рни=0

В точке 2: Рни=0,01∙(ρцр2∙(1-К)∙h1– ρбр∙0)= 0,01∙(1,4∙950∙(1-0,25)-1,07∙0)=9,975 МПа

1,07 гр/см³ - плотность раствора хлористого калия.

В точке 3: Рни=0,01∙(ρцр2∙(1-К)∙h2- ρбр∙(L- h1)= 0,01∙(1,4∙(1-0,25)∙1120-1,07∙(1120-950))=9,94 МПа

В точке 4: Рни=0,01∙(ρцр1∙(1-К)∙(L- h2)+ρцр2∙(1-К)∙h2- ρбр∙(L - h1)= 0,01∙(1,835∙(1280-1120)∙(1-0,25)+1,4∙(1-0,25)∙1120-1,07∙(1280-950))=10,43 МПа

К=0,25 – коэффициент разгрузки цементного кольца для труб диаметром 114-178 мм.

Начало эксплуатации:

Рис. 9.

Расчёт наружных избыточных давлений:

В точке 1: Рни=0

В точке 2: Рни=0,01∙(ρцр2∙(1-К)∙h)= 0,01∙(1,4∙1120∙(1-0,25))=11,76 МПа

В точке 3: Рни=0,01∙(ρцр2∙(1-К)∙ h+ ρцр1∙(1-К)∙(Н- h))= 0,01∙(1,4∙1120∙(1-0,25)+1,835∙(1-0,25) ∙(1220-1120))=13,14 МПа

Н=1220 м. – динамический уровень в процессе эксплуатации.

0,877 г/см³- плотность нефти.

В точке 4: Рни=0,01∙(ρцр2∙(1-К)∙ h+ ρцр1∙(1-К)∙(L- h)-ρн∙(L-Н))= 0,01∙(1,4∙1120∙(1-0,25)+1,835∙(1-0,25) ∙(1280-1120)-0,877∙(1280-1220))=13,44 МПа

По ГОСТ 632 – 80 критические давления обсадных труб диаметром 146 мм., толщина стенки 7 мм., овальность 0,01, группы прочности Д составляют 20,5 МПа. То есть выбранные трубы выдерживают избыточные давления.

Строятся эпюры давлений (рис. 10).

Эпюры избыточных давлений.

Рис. 10.

1. Коэф. Запаса прочности на наружное избыточное давление.

Рни.макс.=13,44 МПа, тогда при n₁ =1,3

n₁Рни.макс.=13,44∙1,3=17,472 МПа

подбираем трубы с Р_кр>(n₁ Рни.макс.), начиная с труб наименьшей группы прочности "Д" и большей толщиной стенки трубы. Данному требованию на наружное избыточное давление удовлетворяют обсадные трубы  146 мм., с толщиной стенки 6,5 мм. группы прочности Д, исполнения А. Однако по проекту требуется использование обсадных труб ОТТМ. Обсадные трубы ОТТМ выпускаются с толщиной стенки от 7,0 мм., следовательно принимаются обсадные трубы  146 мм., с толщиной стенки 7,0 мм. группы прочности Д, исполнения А.

Р_кр=22,4 МПа - критическое давление для обсадных труб по ГОСТ 632-80, МПа.

17,472 МПа < 22,4 МПа,

следовательно по данному показателю данные трубы подходят.

n_1практ =22,4/13,44=1,67