ЗАКАНЧИВАНИЕ СКВАЖИН
.pdfvk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт нефти и газа им. М.С. Гуцериева Кафедра «Бурения нефтяных и газовых скважин»
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЗАКАНЧИВАНИЕ СКВАЖИН»
Работу выполнил: |
|
студент группы ЗСВПБ-21.03.01-44(К) Б |
Карпов Н. В. |
Работу проверил: |
|
Ст. преподаватель |
Сафронов С. И. |
Ижевск – 2018
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Расчет эксплуатационной колонны для нефтяной скважины.
Расчитать эксплуатационную колонну диаметром 146 мм для нефтяной
скважины при следующих условиях:
Исходные данные для расчета эксплуатационной колонны
|
|
|
|
|
Наименование |
|
Условное |
|
Размерность |
|
Численное |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
обозначение |
|
|
значение |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
3 |
4 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расстояние от устья скважины (по вертикали) - до |
|
L |
|
м |
2580,0 |
|
|
||||||||||
|
башмака колонны |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- до уровня цементного раствора в затрубном |
|
h |
|
|
300,0 |
|
|
|
|||||||||
|
пространстве |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- до уровня жидкости в колонне |
|
H |
|
|
2500,0 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Плотность: |
|
|
|
|
|
ρв |
|
г/см3 |
1,00 |
|
|
|
|||||
|
- испытательной жидкости |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- цементного раствора первой порции цементирования |
|
ρц.р.1 |
|
|
1,40 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- цементного раствора второй порции цементирования |
|
ρц.р.2 |
|
|
|
1,92 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- бурового раствора |
|
|
|
|
ρб.р. |
|
|
1,13 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- нефти |
|
|
|
|
|
ρн |
|
|
|
|
0,688 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Высота участка цементного раствора (по вертикали) |
|
hц |
|
|
м |
2280,0 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в т.ч. |
|
|
|
|
|
hц1 |
|
|
|
1700,0 |
|
|
|||||
|
- первой порции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
- второй порции |
|
|
|
|
hц2 |
|
|
580,0 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Глубина установки устройства для двухступенчатого |
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|||||||
|
цементирования |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Давление |
|
|
|
|
|
Рпл |
|
кгс/см2 |
257,5 |
|
|
|
|||||
|
- на кровле продуктивного пласта |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
- опрессовки колонны на устье |
|
Роп |
|
|
235,0 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Нормативные коэффициенты запаса прочности - на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
наружное избыточное давление |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
в зоне эксплуатационного объекта |
|
n1 |
|
|
1,00-1,30 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
за пределами эксплуатационного объекта |
|
n2 |
|
|
1,00 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
- на внутреннее избыточное давление |
|
nкр |
|
|
1,15 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
- на растяжение |
|
|
|
|
n3 |
|
|
1.30 -1.75 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КР 21.03.01.02. |
|
|
2 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Изм. |
Лист |
|
№ докум. |
Подпись |
Дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Коэффициент |
k |
|
0,25 |
|
|
|
|
Решение: Так как h < H (300 < 2500) выбираем расчетную схему I.
Определяем избыточные наружные давления (на стадии окончания
эксплуатации) для следующих характеоных точек:
1.z=0; рн.и z= 0,01• ρб.р.z = 0,01 • 1,13 • 0 = 0
2.z=h; рн.и z= 0,01• ρб.р.h = 0,01 • 1,13 • 300 = 3,4 МПа
3.z=h+hц1; рн.и z= 0,01• ρб.р.h + 0,01• ρц.р.1hц1 • (1-k) = 0,01 • 1,13 • 300 + 0,01 • 1,40 • 1700 • (1-0,25) = 3,39 + 17,85 = 21,24 МПа.
4.z=H; рн.и z= 0,01• ρб.р.h + 0,01• ρц.р.1hц1 • (1-k) + 0,01• ρц.р.2•(L-(h+hц1) • (1- k) = 0,01 • 1,13 • 300 + 0,01 • 1,40 • 1700 • (1-0,25) + 0,01 • 1,92 • (2580-
(300+1700) • 0,75 = 3,39 + 17,85 + 12,24 = 33,48 МПа.
5. z=L; рн.и z= 0,01• ρб.р.h + 0,01• ρц.р.1•hц1 • (1-k) + 0,01• ρц.р.2•hц2 • (1-k) – 0,01 • ρн • (L-H) = 0,01 • 1,13 • 300 + 0,01 • 1,40 • 1700 • (1-0,25) +0,01 • 1,92 • 580 • (1-0,25) — 0,01 • 0,688 • (2580 — 2500) = 3,39 + 17,85 + 8,35 — 0,55 =
29,04 МПа.
Строим эпюру АBCDE.
Определим избыточное внутреннее давление из условия испытания обсадной кодлонны на герметичность в один приём, без пакера.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
1. рв.и1= ропр= 1,1 • рmax,
рmax = рпл — р гидр.ст. нефти. => ропр = 1,1•( рпл — р гидр.ст. нефти)
р гидр.ст. Нефти = ρн•g•L = 0,688 • 9,8 • 2 580 = 17,4 МПа ропр = 1,1•( 25,8 — 17,4) = 8,4 МПа.
По таблице 108 для колонны D 146 мм ропр = 10 МПа. Отсюда рв.и1= ропр = 10 МПа.
2. р2 = ропр + 0,01 • ρв • h — 0,01 • ρб.р.• h = 0,01 • 1 • 300 — 0,01 • 1,13 • 300 =
10 + 3,03 — 3,39 = 9,64 МПа.
3.р3 = ропр + 0,01 • ρв • (h+hц1) — 0,01 • ρб.р.• h — 0,01• ρц.р.1•hц1 • (1-k) = 10 +
0,01 • 1,00 • (300+1700) — 0,01 • 1,13 • 300 — 0,01 • 1,40 • 1700 • 0,75 = 8,96
МПа.
4.р4 = ропр + 0,01 • ρв • L — 0,01 • ρб.р.• h — 0,01• ρц.р.1•hц1 • (1-k) – 0,01 •
ρц.р.2•hц2 • (1-k) = 10 + 0,01 • 1 • 2580 — 0,01 • 1,13 • 300 — 0,01 • 1,40 • 1700
• 0,75 — 0,01 • 1,92 • 580 • 0,75 = 10 + 25,8 — 3,39 — 17,85 — 8,35 = 6,21
МПа.
Строим эпюру АBCD.
Определяем значение nкррн.и.L = 1,15 • 29,04 = 33,4 МПа.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
По таблице 109 находим, что этому давлению соответствуют трубы из стали
группы прочности Д с толщиной стенки 9 мм, для которых ркр = 31,8 МПа.