7. Принципы расчета обсадной колонны на прочность.

Расчет ОК сводится к определению расчетных нагрузок и их распределения по длине колонны, выявлению наиболее опасной из расчетных нагрузок в рассматриваемом сечении колонны и к подбору труб, соответствующих данным значениям коэффициента запаса прочности, для комплектования секций ОК.

Условия нагружения обсадной колонны зависят от глубины ее спуска, сложности строения геологического разреза, назначения скважины и назначения колонны. Общий расчет производится:

По типу профиля скважины:

• Вертикальная;

• Наклонно-направленная;

• Горизонтальная

По типу обсадной колонны и типу скважины:

• Эксплуатационная колонна для нефтяной скважины;

• Эксплуатационная колонна для газовой скважины;

• Промежуточная колонна для нефтяной скважины;

• Промежуточная колонна для газовой скважины;

• Потайная колонна и колонны, спускаемые по частям

По различным нагрузкам:

• Нагрузки на растяжение и смятие

• Внешнее избыточное давление

  • Окончание цементирования

  • Освоение снижением уровня

  • Открытое фонтанирование(устье открыто)

• Внутреннее избыточное давление

  • Опрессовка

  • Начало цементирования

  • Ликвидация ГНВП(устье закрыто)

• Дополнительные нагрузки :

  • Дополнительные осевые нагрузки

  • Температурные напряжения

  • Силы трения

8.Основные факторы, влияющие на качество цементирования скважин

Геолого-технологические факторы:

• Состояние ствола скважины (кривизна и перегибы ствола, толщина фильтрационной корки и др.);

• Распределение давлений и температур по геологическому разрезу скважины (интервалы проявлений и поглощений, кавернозность, особенности строения ПП, наличие ММП и другие осложнения);

• Конструкция ОК и состав ее технологической оснастки (центрирование ОК, величина зазора, длина и диаметр колонн, расстановка технологической оснастки и др.)

• Тампонажные материалы (объем и вид, физика-механические свойства, коррозионная устойчивость тампонажного камня (раствора))

• Технологические параметры цементирования (объем и вид буфера, скорость продавки(режимы течение жидкостей в заколонном пространстве) соотношения между реологическими показателями и плотностью вытесняемой жидкостей, расхаживание и вращение колонн)

• Соответствие фактической высоты подъема цемента ее проектной высоте

• Равномерность распределения цемента в затрубном пространстве и отсутствие в нем трещин, пустот и других деффектов

• Качество сцепления цементного камня с ОК и ГП

• Уровень технической оснащенности процесса цементирования

Организационные факторы:

• Уровень квалификации членов бригады

• Степень соответствия процесса цементирования технологическому регламенту

• Степень надежности цементировочной схемы

9.Принципы расчета необходимого количества тампонажных материалов

Объем буферной жидкости:

• Суммарная высота всех пачек буферных жидкостей не должна превышать 100 м;

• Буферная жидкость должна действовать не менее 10 мин на стенку скважины.

Объем облегченного цементного раствора (ОЦР):

• Пространство между обсадными колоннами +пространство в верхней части открытого ствола.

Объем необлегченного цементного раствора (ЦР):

• Пространство в нижней части открытого ствола + пространство в обсадной колонне под обратным клапаном.

Объем продавочной жидкости:

• Пространство в обсадной колонне между устьем и обратным клапаном.

Р асчет потребного количества материалов и добавок(Mcц- масса сухого цемента на 1 м^3 раствора; Мв-масса воды(кг) на 1 м^3 раствора; Vв-объем(м^3)воды; Mдоб-масса(кг) добавки на 1 м^3 раствора; Vцр-выход раствора из 1 т сухого цемента; В/Ц-водоцементное отношение; В/Т-водотвердое отношение)