Построение эпюры наружного избыточного давления

Так как скважина с нормальными условиями бурения и эксплуатации расчет избыточных наружных давлений в зацементированной зоне производится по составному столбу бурового и цементного растворов с учетом коэффициента разгрузки для сечения, расположенного у башмака обсадной колонны, по формуле:

р_ниL = [(р_гст.ц.р.+р_{гст.пр.ж}.)–р_{гст.нефт}.] . (1-К)= [(77,1+40,82) – 44,46] * (1-0,35)=47,75 МПа,

где: р_гст.ц.р – гидростатическое давление цементного раствора за

обсадной колонной;

р_{гст.пр.ж.} - гидростатическое давление цементной жидкости за

обсадной колонной;

р_{гст.нефт.} – гидростатическое давление столба нефти в скважине;

p_н.и-5180=47,75 МПа;

По разностям наружнего и внутреннего давлений в характерных точках строится эпюра наружнего избыточного давления.

p_н-4630=p_н-0+1100·9,8(3930-0) ·10^-6= 42,36 МПа;

Кровля проницаемого пласта:

p_н-5050 =50 МПа;

Подошва проницаемого пласта:

p_н-5180= =51,27 МПа;

У башмака обсадной колонны:

p_н-5245=57,42 МПа

Построение эпюры внутреннего избыточного давления

Для построения эпюры внутреннего избыточного давления исходной является эпюры наружного давления, и для сопоставления подбираются условия нагружения колонны, при которых внутреннее давление будет максимальным.

Избыточное внутреннее давление на глубине z (p_виz) в общем случае определяют как разность между внутренним и наружным давлениями, установленными для одного и того же момента времени.

p_виz = p_нz - p_нz=73,09-47,75= 25,34 МПа,

где:

Р`_вz - внутреннее давление при испытании колонн на герметичность;

P_нz - наружное давление (учет горного давления не производится).

Избыточное внутреннее давление Р_виz на любом участке обсадной колонны не должно превышать допустимого Р_т, определенного по формуле Барлоу, с учетом запаса прочности согласно ГОСТ 632-80.

Р_т=2СТ/Д_обс= 2*200*0,007/0,2731=1,25 МПа

р_в.иР_т / n₂=10,25/1,45=7,1 МПа ,

где n₂- коэффициент запаса прочности на внутреннее давление.

Таким образом, небольшие отклонения в избыточном внутреннем давлении согласно установленному ГОСТу компенсируются запасом прочности.

Наибольшее давление, которое может возникуть 77,1 МПа. Таким образом, подходящей для труб диаметром 273,1 мм будет сталь группы прочности Р с толщиной стенки 15,1 мм.

Расчет промежуточной колонны.

Данные необходимые для расчета: Скважина наклонная, добывающая, диаметр обсадной колонны 377 (мм), диаметр ствола 490 (мм), глубина спуска колонны составляет 4680 метров, плотность бурового раствора = 1250 кг/м³. Интервал установки промежуточной колонны – 0-4680 м.

Сведения о цементировании колонны: глубина до уровня цемента за колонной 0 метров, плотность цементного раствора 1500 кг/м³, глубина спуска промежуточной обсадной колонны 4680 метров, интервал проницаемого пласта 4630-4680 метров, коэффициент аномальности в горизонте 1,1, плотность газоконденсата в период ввода в эксплуатации 474 кг/м³; индекс давления поглощения проницаемого пласта 1,58; плотность жидкости поступающей в скважину в конце эксплуатации 789 кг/м³.

Сведения о проницаемом пласте: интервал положения пласта 4630-5180 м.; коэффициент аномальности проницаемого пласта 1,1; индекс давления поглощения проницаемого пласта 1,58; плотность жидкости в колонне при ее испытании на герметичность 1250кг/м³;