СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
3. Расчет обсадных колонн
3.1Расчет направления диаметром 426 мм.
Всвязи с незначительной глубиной спуска расчет направления на прочность не производится.
Для направления принимаем трубы 426 – 10 – Д – ОТТМ
Вес колонны: |
|
Q=q*l |
(3) |
где: q – вес одного погонного метра трубы, применяемого диаметра, и толщиной стенки (q=104,4).
l – глубина спуска трубы.
Q=104.4*55=5.742т
3.2Расчет кондуктора диаметром 351 мм.
Всвязи с отсутствием зон ГНВП и незначительной глубиной спуска расчет кондуктора на прочность не производится.
Для кондуктора принимаем трубы 351 – 9– Д – ОТТМ
Вес колонны (3):
Q=77*400=30.8т |
|
|
3.3. Расчет технической колонны |
|
|
Таблица 4 – Исходные данные. |
|
|
Диаметр колонны, d |
|
245 мм |
Глубина спуска, L |
|
1800 м |
Высота подъема цемента, h |
|
0 м |
Расстояние до проявляющего |
|
560 м |
горизонта, m |
|
|
Пластовое давление |
|
16 МПа |
Удельный вес цементного раствора |
|
1,9 г/см3 |
Плотность нефти |
|
0,92 г/см3 |
Коэффициент запаса прочности: |
|
|
на наружное давление, n1 |
|
1 (1;стр.20) |
на внутреннее давление, n2 |
|
1,15 (1;стр.21) |
на растяжение, n3 |
|
1,45 (1;стр.35) |
3.3.1Построение эпюр внутренних давлений.
1.Минимальное внутренние давление, при фонтанировании газом с глубины
560м.
Глубина с которой произойдёт фонтанирование:
L=1800+560=2360м z- проекция скважины на вертикальную плоскость.
При z =0, Pвz=0 МПа
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
При z=1800м.
P |
|
|
|
P |
l |
|
à |
Ï Ë |
|||
|
|
|
|
||
Bl |
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
где γ – плотность газа по воздуху, γ = 0,6; Pпл – пластовое давление на глубине 1800 м; Z– проекция скважины на вертикаль, м LГНВП- глубина проявляющего горизонта, м;
|
|
0.6 16 10 |
6 |
|
|
|
P |
|
1800 |
7.3 Ì |
Ï à |
||
|
||||||
Bl |
|
2360 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(4)
2. Максимальное внутреннее давление при закрытом устье после открытого фонтанирования.
При z=0м.
P |
|
P |
|
|
Ï |
Ë |
|||
|
|
|||
BZ |
|
e |
S |
|
|
|
|
(5)
где Рпл – давление пластовое на глубине 1800м; eS – показатель степени;
4 |
L z 10 |
4 |
0.6 |
2360 |
0 0.141 |
S 10 |
|
где L – расстояние до проявляющего горизонта, м; Z – проекция на вертикаль, м.
γ – плотность газа по воздуху.
|
|
|
16 10 |
6 |
|
|
|
||||
|
P |
|
|
13.9Ì |
Ï à |
||||||
|
|
|
0.141 |
|
|||||||
|
BZ |
|
e |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
При z=l, l=1800м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
L z 10 |
4 |
0.6 |
2360 |
1800 0.0336 |
||||||
S 10 |
|
||||||||||
|
|
|
16 10 |
6 |
|
|
|
||||
|
P |
|
|
15.5Ì |
Ï à |
||||||
|
|
0.0336 |
|||||||||
|
BZ |
|
e |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
13.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1800 |
7.3 |
|
|
|
|
15.5 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Рисунок 1 – Эпюра внутренних давлений |
|||||||||||
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
3.3.2. Определение максимального внутреннего давления при окончании цементирования, и сохранении его на устье при ОЗЦ.
Определим плотность цементного раствора, зная плотность сухого цемента и плотность жидкости затворения
ρц=3,0 (г/см3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρв=1,0 (г/см3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
||||
öð |
1 |
|
ö |
æ |
|
æ |
m |
(6) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
ö |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где В/Ц – водоцементное соотношение, m = 0,4; ρц – плотность сухого цемента, ρц =3,0 г/см3; ρв – плотность жидкости затворения, ρв = 1,0 г/см3.
|
|
|
|
0.4 |
|
3.0 |
1.0 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1.0 0.4 1.9ã/ ñì |
3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
öð |
|
3.0 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
При z=0м.
|
|
|
P |
|
P |
10 |
6 |
|
|
|
|
l 10 |
4 |
|
||
|
|
|
|
ö |
ð |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
BZ |
|
BY |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
P |
P |
10 |
6 |
1.9 |
1.25 1800 |
10 |
4 |
11.83Ì |
Ï à |
|||||||
|
|
|||||||||||||||
BZ |
BY |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(7)
При z=1800м.
|
P |
P |
10 |
6 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
ð |
z 10 |
|
|
|
|||||
|
Bl |
BY |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
11.83 10 |
6 |
1.25 |
1800 10 |
4 |
30.03Ì |
Ï à |
||||
|
|
||||||||||
Bl |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(8)
3.3.3 Определение внутренних давлений при после ОЗЦ.
При z=0, Рвz= Рву= 0 (МПа)
При z=1800м.
P |
10 |
6 |
1.25 1800 10 |
4 |
22.75Ì |
|
|
||||
Bl |
|
|
|
|
|
углублении скважины
Ï |
à |
(9) |
Строим эпюру АВ, эпюру внутренних давлений при цементировании:
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
0 |
|
1800 |
22.7 |
|
Рисунок 2 – Эпюра внутренних давлений при углублении скважины |
||||||
3.3.4 Определение наружных давлений при окончании цементирования. |
||||||
При z=0, Рнz=0 (МПа) |
|
|
|
|
|
|
При z=1800м. |
|
|
|
|
|
|
PBl |
|
6 |
4 |
|
|
(10) |
10 |
ð z 10 |
|
|
|||
P |
10 |
6 |
1.25 1800 10 |
4 |
22.75Ì |
Ï à |
|
|
|||||
Bl |
|
|
|
|
|
|
Строим эпюру АС, эпюру наружных давлений при окончании |
||||||
цементирования. |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
1800 |
|
|
22.7 |
|
||
Рисунок 3 – Эпюра внутренних давлений при окончании цементирования |
||||||
3.3.5 Построение эпюр избыточных давлений при окончании цементирования.
При z=0,
PÍ È ÇZ PÍ Ó PÂÓ |
(11) |
|
PÍ È ÇZ |
0 12.2 12.2Ì |
Ï à |
При z=1800м. |
|
|
PÍ È Çl PÍ l PÂ l |
|
|
PÍ È ÇZ |
22.75 22.75 0Ì |
Ï à |