- •2. Основные формулы для расчета обсадных труб
- •Запасы прочности, рекомендуемые при расчетах обсадных колонн
- •Расчет обсадной колонны
- •426,0 Мм кондуктор
- •323,9 Мм I промежуточная колонна
- •244,5 Мм II промежуточная колонна
- •193,7 Мм III промежуточная колонна – «хвостовик»
- •139,7 Мм эксплуатационная колонна
244,5 Мм II промежуточная колонна
Наружные избыточные давления
а) при окончании цементирования на глубине:
на устье Рни=0
Рни=0,1*( Yц-Yр)*L;
2400 мРни=0,1*(1,82-1,80)*2400=5 кгс/см2;
3000 мРни=0,1*(1,82-1,80)*3000=6 кгс/см2;
б) при углублении на глубине:
на устье Рни=0
2400 мРни=0,1*(1,1-2,07)*2400=-239 кгс/см2;
3000 мРни=0,1*(1,71-2,07)*3000=-108 кгс/см2;
в) при нефтегазопроявлениях на глубине:
на устье Рни=0
Рни=0,1*(1,1-Yв)*L;
где: Yв - плотность жидкости в колонне в процессе проявления;
2400 мРни=0,1*(1,1-0,581)*2400 = 124 кгс/см2;
3000 мРни = 0,1*(1,71-0,581)*3000=339 кгс/см2.
Внутренние избыточные давления:
Давление на устье при нефтепроявлении
Ру=Pпл–0,1*Yв*l;
где: Pпл - давление на глубине нефтегазопроявления;
l - расстояние от устья скважины до нефтегазопроявляющего
пласта.
Ру=665–0,1*0,581*3360=470 кгс/см2;
Ропр=1,1*470=517 кгс/см2.
При задавке скважины при открытом фонтанировании, при флюидеY=0,581 г/см2;
Ру=0,95*Pгрп-0,1*Y*L;
Ру=0,95*759-0,1*0,581*3300=529кгс/см2;
Ропр=1,1*529=581>517кгс/см2;
Принимается Ропр=581кгс/см2.
Тогда внутренние избыточные давления на глубине:
2400 мРви=581+0,1*1,20*2400-0,1*1,1*2400=605 кгс/см2;
3000 мРви=581+0,1х1,20*3000-0,1*1,71*3000=428 кгс/см2.
Расчетные значения избыточных давлений:
Глубина скважины, м Рни, кгс/см2 Рви, кгс/см2
0 0 581
2400 124 605
3000 339 428
Принимаются обсадные трубы NEWVAM 244,48 х 11,99 Q-125,q = 68,6 кг/м;
М=q*L;
М=68,6*3000=205800кг
Коэффициенты запаса прочности:
n1=390/339 =1,15; n2=740/605=1,22; n3=754,4/205,80=3,67>1,75
Давление опрессовки цементного кольца:
РУ=0,95*Pгрп-0,1*Yр*L;
РУ=0,95*684-0,1*1,80*3000=110 кгс/см2.
193,7 Мм III промежуточная колонна – «хвостовик»
Наружные избыточные давления
а) при окончании цементирования на глубине:
Рни=0,1*(Yц-Yр)*(Lо-h);
где: Lо - глубина спуска предыдущей колонны;
h – расстояние от устья скважины до уровня цементного раствора
3000 м: Рни=0,1*(2,10-2,00)*(3000-2850)=2кгс/см2;
3300 м: Рни=0,1*(2,10-2,00)*(3300-2850)=5кгс/см2;
б) при нефтегазопроявлении с открытым устьем на глубине:
3000 м: Рни=0,1*(1,1-0,581)*3000=156кгс/см2;
3300 м: Рни=0,1*(1,91-0,581)*3300 =439кгс/см2 ;
Внутренние давления
а) при нефтепроявлении с закрытым устьем на глубине:
Рв=Pпл-0,1*Yв*(l-Lо);
3000 мРв=665-0,1*0,581*(3360-3000)=644кгс/см2;
3300 мРв=665-0,1*0,581*(3360-3300)=662кгс/см2;
б) при углублении скважины на глубине:
Рв = 0,1*Yк*L;
3000 м Рв=0,1*2,07*3000=621 кгс/см2;
3300 м Рв=0,1*2,07*3300=683 кгс/см2;
Внутренние избыточные давления:
На глубине 3000 м: Рв=644кгс/см2; Р’в=1,1*644=708кгс/см2;
Тогда давление на устье: Ру=708-0,1*2,00*3000 = 108 кгс/см2
3000 м Рви=708-0,1*1,1*3000=378кгс/см2;
3300 м Рви=708+0,1*2,00*(3300-3000)-0,1*1,91*3300=138кгс/см2
Расчетные значения избыточных давлений:
Глубина скважины, м Рни, кгс/см2 Рви, кгс/см2
3000 156 378
3300 439 138
Принимаются обсадные трубы:
VAMFJL 193,7 х 10,92 Р-110, q =48,2кг/м; М=48,2*450=21690кг
Коэффициенты запаса прочности:
n1=540/439=1,23; n2=750/378=1,98; n3=298,0/21,69=13,74
Давление опрессовки цементного кольца:
Рвн=Pпл-0,1*Yв*(l-Lо);
Рвн=665-0,1*0,581*(3360-3300)=662кгс/см2;
РУ=K*Рвн-0,1*Yр*L;
где:K - коэффициент превышения давления при гидростатическом испытании труб на поверхности;
РУ=1,05*662-0,1*2,00*3300=35кгс/см2.
