4. Проектирование процессов закачивания

   1. Расчет обсадных колон

Расчёт обсадных колонн выполнен в соответствии с инструкциями [7,8].

Условные обозначения, принятые в формулах:

Расстояние от устья скважины, м:

до башмака колонны; L

до уровня цементного раствора (в затрубном пространстве); h

до уровня жидкости в колонне; H

до пласта, в котором возможно нефтегазопроявление; l

до рассчитываемого сечения; Z

Высота цементного стакана, м;

Удельный вес газа по воздуху (относительный)

Плотность :

опрессовочной жидкости;

бурового раствора

цементного растовора за колонной

Давление, Мпа:

Избыточное внутреннее на устье в период ввода скважины в эксплуатацию;

внутреннее на глубине Z;

наружное на глубине Т,

внутреннее избыточное на глубине Т,

наружное избыточное на глубине Т,

критическое избыточное наружное, при котором напряжение в теле трубы достигают предела текучести

избыточное внутреннее, при котором напряжения в теле трубы достигают предела текучести;

пластовое на глубине Z

Вес колонны, кН:

1 м. i-й секции (теоретически);

i-й секции;

общий вес подобранных секций

Нагрузка, МПа:

страгивающая;

коэффициент сжимаемости газа;

запас прочности при расчете на избыточное наружное давление;

запас прочности при расчете на избыточное внутреннее давление

запас прочности при расчете на растяжение;

коэффициент разгрузки цементного кольца

Рассчитывается эксплуатационная колонна диаметром 178 мм

Исходные данные для расчета:

Расстояние от устья скважины, м:

• до башмака колонны ;

• до уровня цементного раствора ;

• до уровня жидкости в колонне в конце эксплуатации, ;

• до пласта, в котором возможно газопроявления ;

Плотность, :

• цементного раствора за колонной, ;

• бурового раствора в колонне,

• испытательной жидкости,

• газа по воздуху, ;

• пластовое давление ;

• коэффициент сжимаемости газа .

Коэффициенты запаса прочности:

• , наружное избыточное давление 1.20;

• на внутреннее давление 1.10;

• , на растяжение 1.75.

Построение эпюр внутренних давлений

Определяется внутреннее давление при окончании цементирования:

; (2.4.1)

При, ;

при,

при,

Строится эпюра АВ (рисунок 2.4.1)

Определяется внутреннее давление в период ввода скважины в эксплуатацию:

(2.4.2)

где, рассчитывается по формуле:

, (2.4.3)

определяется по формуле:

(2.4.4)

; ; ;

Строится эпюра CD (рисунок 2.4.1)

При окончании эксплуатации внутреннее давление принимается постоянным по всей длине колонны:

Строится эпюра EF (рисунок 2.4.1)

ДАВЛЕНИЕ, МПа

Рисунок — 2.4.1 Эпюры внутренних давлений.

АВ - внутреннее давление при окончании цементирования;

CD - внутреннее давление в период ввода скважины в эксплуатацию;

EF - внутреннее давление при окончании эксплуатации.