2.1.4 Построение эпюры избыточных внутренних давлений при испытании на герметичность в один прием без пакера

2.1.4.1 Избыточное внутреннее давление при испытании на герметичность в один прием без пакера определяем:

- в незацементированной зоне – по формуле (2.12):

при/2.12, с.80/

при z=0 p_ву=42,9 МПа (p_ву=39 МПа по п.2.1.1)

при z=h

- в зацементированной зоне – по формуле (2.13)

/2.12, с.80/

при z=L₀

при z=L

Строим эпюру ABCD (рисунок 6).

Рисунок 6- Эпюра внутренних избыточных давлений

Расчет избыточных наружных давлений производим по обобщенным значениям п. 2.1.3.3 (эпюра АВС’D’FE) для стадий освоения и окончания эксплуатации скважины, а внутренних для процесса испытания колонны на герметичность п.2.1.4.1 (эпюра ABCD):

p_HИL=45 МПа p_HИL*n₁=(45*1,2)МПа=54 МПа.

По прил.2 /1, с.111/ находим, что этому давлению соответствуют трубы группы прочности E с толщиной стенки δ=8,6 мм, для которых p_кр=63,4 МПа.

Длина 1-ой секции l₁=150м (100 м плюс 50 м выше кровли эксплуатационного пласта). Вес ее Q₁=(150*0,222)=33,3кН [q₁=0,222 /прил.12, с.150/].

По эпюре (рисунок 5) определяем расчетное давление p_ниz на уровне верхнего конца I-ой секции на глубине L₁=5850м; p_ниz=48МПа. Этому давлению при n₁=1,0 соответствуют трубы группы прочности E c δ=7,4 мм, для которых p_кр=50,3 МПа. Определяем значение p’_кр2 для труб 2-ой секции по формуле /2.38, с./ для условий двухосного нагружения с учетом растягивающих нагрузок от веса I-ой секции:

Этому значению соответствует глубина спуска 2-ой секции, равная=5800м, следовательно, уточненная длинаI-ой секции

=(6000-5800)м=200м, а вес ее кН.

Для 3-й секции выбираем трубы группы прочности Д c δ=7,4 мм, p_кр=36,9 МПа. Это давление имеет место на глубине L₂=4400м. Следовательно, длина 2-й секции l₂=м, а вес ее

кН.

Определим величину по формуле 2.38 /1, с. / для условий двухосного нагружения с учетом значений растягивающих нагрузок от веса двух первых секций

Для полученного значения находим уточненную глубину спуска 3-й секциим и уточненную длину 2-й секциим, а вес еекН.

4-ю секцию составляем из труб группы прочности Д с δ=6,4 мм p_кр=29,5 МПа, эти трубы могут быть установлены на глубине L₃=3500м,

l₃=м, а вес еекН.

Для условия двухосного нагружения находим с учетом растягивающих нагрузок от веса трех секций

Уточненная глубина спуска 4-й секции , уточненная длина 3-й секциим, а вес ее

кН.

Длину 4-й секции выбираем из расчета на растяжение по формуле /2.49, с.1/, /прил.5, с.136/;.

кН.

Вес четырех секций

Определяем внутреннее давление для 4-й секции. Давление на уровне верхней трубы, расположенной на глубине L₄=(6000-200-1600-1700-439)=2061м, составляет p_ви2016=35 МПа.

По приложении 4/1, с.126/ p_т=37,3 МПа для δ=6,4 мм, запас прочности n₂= p_т/ p_виz=37,3/34=1,1.

5-ю секцию составляем из групп прочности Е с δ=8,6 мм q=0,194 кН

Вес пяти секций

Определяем внутреннее давление для 4-й секции. Давление на уровне верхней трубы, расположенной на глубине L₅=(6000-200-1600-1700-439-790)=1271м, составляет p_ви1271=38 МПа.

По приложении 4 /1, с.126/ p_т=72,5 МПа для δ=8,6 мм, запас прочности n₂= p_т/ p_виz=72,5/38=1,92.

6-ю секцию составляем из групп прочности Л с δ=10,6 мм q=0,266 кН

Для 6-й секции достаточно длина 1271м, вес ее кН.

Запас прочности на внутреннее давление для 6-й секции достаточен.

Общий вес колонны

Таблица 1- Конструкция эксплуатационной колонны d=114мм

Номер секции	Группа прочности	Толщина стенки, мм	Длина секции, мм		Вес секции, кН
1 2 3 4 5 6	Е E Д Д Е Л	8,6 7,4 7,4 6,4 8,6 10,4	200 1600 1700 439 790 1271		44,4 310,4 329,8 74,19 153,26 246,57
Всего				6000		1158,62

Примечание: Счет секций ведется снизу вверх.