Спутник буровика
..pdf
|
11,4 |
36’,9 |
38,1 |
39,3 |
40,4 |
41,4 |
47,2 |
50,3 |
53‘,5 |
56,7 |
59,7 |
47,2 |
50,3 |
53,3 |
56,7 |
59,7 |
|
12,7 |
46,0 |
47,9 |
49,7 |
51,6 |
53,3 |
52,5 |
56,0 |
59,4 |
63,0 |
66,5 |
52,5 |
56,0 |
59,4 |
63,0 |
66,5 |
|
14,2 |
56,5 |
59,1 |
61,7 |
64,5 |
66,8 |
58,5 |
62,3 |
66,3 |
70,1 |
74,1 |
58,5 |
62,3 |
66,3 |
70,1 |
74,1 |
|
15,1 |
63,3 |
66,6 |
69,7 |
72,8 |
75,9 |
62,4 |
66,6 |
70,7 |
75,0 |
79,1 |
62,4 |
66,6 |
70,7 |
75,0 |
79,1 |
244,5 |
8,9 |
16,0 |
— |
— |
— |
16,9 |
33,1 |
— |
— |
— |
41,9 |
33,1 |
— |
— |
— |
41,9 |
|
10,0 |
20,5 |
21,3 |
21,9 |
22,2 |
23,0 |
37,2 |
39,6 |
42,1 |
44,5 |
47,0 |
37,2 |
39,6 |
42,1 |
44,5 |
47,0 |
|
11,1 |
25,8 |
26,3 |
26,8 |
27,7 |
28,4 |
40,9 |
43,6 |
46,3 |
49,1 |
51,8 |
40,9 |
43,6 |
46,3 |
49,1 |
51,8 |
|
12,0 |
31,9 |
32,8 |
33,6 |
34,4 |
35,0 |
44,4 |
47,4 |
50,3 |
53,2 |
56,2 |
44,4 |
47,4 |
50,3 |
53,2 |
56,2 |
|
13,8 |
43,9 |
45,6 |
47,4 |
49,0 |
50,5 |
51,2 |
54,7 |
58,1 |
61,5 |
64,8 |
51,2 |
54,7 |
58,1 |
61,5 |
64,8 |
|
15,1 |
52,2 |
— |
— |
— |
61,2 |
— |
— |
— |
— |
— |
55,9 |
— |
— |
— |
70,9 |
273,1 |
11,4 |
21,4 |
22,2 |
22,8 |
23,4 |
24,0 |
37,9 |
40,4 |
43,0 |
45,4 |
48,0 |
37,9 |
40,4 |
43,0 |
45,4 |
48,0 |
|
12,6 |
27,2 |
27,7 |
28,2 |
28,7 |
29,6 |
41,6 |
44,5 |
47,2 |
50,0 |
52,8 |
41,6 |
44,5 |
47,2 |
50,0 |
52,8 |
|
13,8 |
34,4 |
35,6 |
36,6 |
37,7 |
38,5 |
45,9 |
49,0 |
52,0 |
55,0 |
58,1 |
45,9 |
49,0 |
52,0 |
55,0 |
58,1 |
|
15,1 |
41,8 |
43,5 |
45,0 |
46,6 |
48,0 |
50,1 |
53,4 |
56,8 |
60,1 |
63,4 |
50,1 |
53,4 |
56,8 |
60,1 |
63,4 |
298,5 |
12,4 |
21,2 |
21,9 |
22,5 |
23,1 |
23,7 |
37,7 |
40,2 |
42,7 |
45,2 |
47,7 |
37,7 |
40,2 |
42,7 |
45,2 |
47,7 |
|
13,6 |
26,1 |
26,7 |
27,1 |
28,0 |
28,8 |
41,1 |
43,9 |
46,6 |
49,4 |
52,1 |
41,1 |
43,9 |
46,6 |
49,4 |
52,1 |
339,7 |
9,7 |
7,8 |
— |
— |
— |
7,8 |
25,7 |
— |
— |
— |
32,6 |
25,7 |
— |
— |
— |
32,6 |
|
10,9 |
11,4 |
11,5 |
— |
11,5 |
11,5 |
29,1 |
— |
— |
— |
36,9 |
29,1 |
31,0 |
— |
34,9 |
36,9 |
|
12,2 |
15,3 |
15,5 |
15,8 |
16,0 |
16,1 |
32,5 |
34,6 |
36,8 |
39,0 |
41,2 |
32,5 |
34,6 |
36,8 |
39,0 |
41,2 |
|
13,1 |
17,9 |
18,4 |
18,8 |
19,1 |
19,4 |
34,7 |
37,1 |
39,4 |
41,7 |
44,0 |
34,7 |
37,1 |
39,4 |
41,7 |
44,0 |
|
14,0 |
20,6 |
— |
— |
— |
— |
37,2 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
|
14,7 |
23,0 |
23,9 |
24,6 |
25,4 |
26,1 |
39,2 |
41,9 |
44,5 |
47,1 |
49,7 |
39,2 |
41,9 |
44,5 |
47,1 |
49,7 |
|
15,4 |
26,3 |
— |
— |
— |
— |
41,2 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
|
18,3 |
39,4 |
|
|
|
|
43,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
£ ДОПУСТИМАЯ РАСТЯГИВАЮЩАЯ НАГРУЗКА (кН) ДЛЯ |
СЕРОВОДОРОДУСТОЙЧИВЫХ |
ОБСАДНЫХ |
ТРУБ |
|
|||||||
ю |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КАТАЛОГИ ФИРМ «СУМИТОМО МЕТАЛ», «НИППОН КОКАН КОРПОРЕЙШН», «ВАЛЛОУРЕК» |
|
|
|||||||||
Таблица 7.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Круглая резьба |
|
|
|
Упорная резьба («Батресс», «ВАМ») |
|
||
Диаметр |
Толщина |
|
АС-80, |
|
АС-90, |
С-95, |
|
АС-80, |
|
АС-90, |
С-95, |
трубы, мм |
стенки, мы |
С-75 |
АС-85 |
С-75 |
АС-85 |
||||||
|
|
80S |
90S |
АС-95, |
80S |
90S |
АС-95, |
||||
|
|
|
|
|
|
95S |
|
|
|
|
95S |
114,3 |
6,4 |
930 |
990 |
990 |
1020 |
1040 |
1110 |
1190 |
1260 |
1330 |
1400 |
|
7,4 |
1150 |
1200 |
1200 |
1230 |
1260 |
1280 |
1360 |
1450 |
1530 |
1630 |
|
8,6 |
1370 |
1440 |
1440 |
1480 |
1510 |
1470 |
1570 |
1670 |
1760 |
1860 |
127,0 |
7,5 |
1310 |
1380 |
1380 |
1420 |
1450 |
1160 |
1560 |
1650 |
1750 |
1850 |
|
9,2 |
1670 |
1760 |
1760 |
1810 |
1850 |
1750 |
1880 |
1990 |
2110 |
2220 |
|
11,1 |
2070 |
2180 |
2180 |
2240 |
2290 |
2090 |
2230 |
2360 |
2460 |
2500 |
|
12,1 |
2220 |
2400 |
2400 |
2470 |
2520 |
2260 |
2390 |
2390 |
2460 |
2500 |
|
12,7 |
2350 |
2510 |
2510 |
2600 |
2640 |
2270 |
2390 |
2390 |
2460 |
2500 |
139,7 |
7,0 |
1280 |
|
|
____ |
1460 |
1510 |
_ _ |
. |
___ |
1910 |
|
7,7 |
1450 |
1550 |
1580 |
1680 |
1680 |
1650 |
1760 |
1880 |
1990 |
2100 |
|
9,2 |
1790 |
1900 |
1950 |
2070 |
2070 |
1940 |
2070 |
2200 |
2330 |
2450 |
|
10,5 |
2100 |
2230 |
2280 |
2400 |
2400 |
2210 |
2360 |
2510 |
2650 |
2650 |
168,3 |
8,9 |
2020 |
2140 |
2230 |
2330 |
2420 |
2310 |
2470 |
2620 |
2770 |
2930 |
|
10,6 |
2450 |
2610 |
2710 |
2850 |
2950 |
2710 |
2890 |
3070 |
3250 |
3430 |
|
12,1 |
2840 |
ЗОЮ |
3140 |
3290 |
3420 |
3050 |
3260 |
3470 |
3670 |
3880 |
177,8 |
8,1 |
1850 |
1960 |
2040 |
2150 |
2250 |
2220 |
2360 |
2520 |
2480 |
2810 |
|
9,2 |
2170 |
2300 |
2400 |
2530 |
2640 |
2510 |
2680 |
2850 |
3020 |
3190 |
|
10,4 |
2490 |
2650 |
2760 |
2900 |
3030 |
2820 |
3000 |
3190 |
3380 |
3570 |
|
11,5 |
2810 |
2990 |
3120 |
3260 |
3420 |
3100 |
3310 |
3520 |
3730 |
3930 |
|
12,7 |
3120 |
3310 |
3460 |
3640 |
3800 |
3390 |
3620 |
3850 |
4010 |
4010 |
|
13,7 |
3360 |
3620 |
3770 |
3930 |
4140 |
3650 |
3890 |
3890 |
4010 |
4010 |
193,7 |
8,3 |
2050 |
2180 |
2270 |
2380 |
2490 |
2490 |
2670 |
2840 |
ЗОЮ |
3170 |
|
9,5 |
2410 |
2560 |
2670 |
2800 |
2930 |
2840 |
3030 |
3230 |
3420 |
3590 |
|
10,9 |
2820 |
3000 |
3130 |
3280 |
3430 |
3190 |
3460 |
3670 |
3890 |
4100 |
|
12,7 |
3340 |
3550 |
3700 |
3880 |
4060 |
3730 |
3980 |
4230 |
4470 |
4720 |
|
14,3 |
3790 |
4020 |
4200 |
4410 |
4610 |
4160 |
4440 |
4710 |
4990 |
5270 |
|
15,1 |
4020 |
4280 |
4460 |
4690 |
4900 |
4380 |
4670 |
4970 |
5260 |
5550 |
|
15,9 |
4240 |
4500 |
4700 |
4930 |
5150 |
4580 |
4890 |
5190 |
5500 |
5780 |
219,1 |
10,2 |
2880 |
3060 |
3200 |
3350 |
3500 |
3440 |
3670 |
3910 |
4130 |
4340 |
|
11,4 |
3300 |
3500 |
3660 |
3840 |
4020 |
3880 |
4110 |
4380 |
4620 |
4860 |
|
12,7 |
3710 |
3940 |
4120 |
4320 |
4520 |
4250 |
4540 |
4820 |
5110 |
5360 |
|
14,2 |
4170 |
4430 |
4630 |
4860 |
5080 |
4710 |
5020 |
5340 |
5650 |
5900 |
|
15,1 |
4480 |
4760 |
4970 |
5220 |
5460 |
5010 |
5340 |
5670 |
6000 |
6300 |
244,5 |
8,9 |
2660 |
3270 |
3430 |
3600 |
3280 |
3420 |
4070 |
4330 |
4580 |
4270 |
|
10,0 |
3080 |
3770 |
3810 |
4770 |
||||||
|
11,1 |
3440 |
3670 |
3830 |
4030 |
4220 |
4180 |
4470 |
4750 |
5020 |
5230 |
|
12,0 |
3790 |
4020 |
4200 |
4420 |
4630 |
4510 |
4830 |
5130 |
5430 |
5660 |
|
13,8 |
4440 |
4720 |
4930 |
5180 |
5420 |
5120 |
5530 |
5870 |
6220 |
6480 |
|
15,1 |
4880 |
— |
|
|
5960 |
5620 |
|
|
|
7030 |
273,1 |
11,4 |
3360 |
3580 |
3740 |
3930 |
4120 |
4860 |
5170 |
5500 |
5820 |
6020 |
|
12,6 |
3740 |
3980 |
4170 |
4380 |
4590 |
5320 |
5670 |
6030 |
6380 |
6600 |
|
13,8 |
4780 |
4430 |
4640 |
4880 |
5100 |
5830 |
6220 |
6600 |
6990 |
7220 |
|
15,1 |
5250 |
4870 |
5100 |
5360 |
5610 |
6330 |
6750 |
7170 |
7590 |
7850 |
298,5 |
12,4 |
3870 |
4110 |
4300 |
4520 |
4740 |
5770 |
6160 |
6530 |
6860 |
7100 |
|
13,6 |
4260 |
4530 |
4740 |
4990 |
5230 |
6270 |
6690 |
7110 |
7460 |
7720 |
339,7 |
9,7 |
3060 |
____ |
|
|
3770 |
5170 |
|
|
|
6280 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,9 |
3540 |
— |
4490 |
4720 |
4370 |
5840 |
6200 |
7260 |
6830 |
7080 |
|
12,2 |
4020 |
4280 |
4950 |
6480 |
6870 |
7590 |
7870 |
|||
|
13,1 |
4350 |
4620 |
4850 |
5100 |
5300 |
6920 |
7390 |
7760 |
8110 |
8400 |
|
14,7 |
4970 |
5290 |
5540 |
5840 |
6120 |
7780 |
8290 |
8710 |
9100 |
9450 |
7.2. РАСЧЕТ ОБСАДНЫХ КОЛОНН
Обсадные колонны должны удовлетворять условиям прочности от сминающих нагрузок (в случае уменьшения давления внутри колонны при газоводонефтепроявлении или эксплуатации сква жины) и от внутренних (при опрессовке, работах по интенсифи кации пласта и т. п.). Распределение наружного и внутреннего давлений между граничными точками принимается линейным. При спуске колонн секциями рассчитывают каждую из них. При определении наружных и внутренних давлений в наклонных скважинах (а > 5°) все отметки глубин граничных точек необ ходимо пересчитывать на вертикальную проекцию траектории ствола.
I.НАРУЖНЫЕ ДАВЛЕНИЯ
1.На устье скважины
|
( р Н ) у |
= |
0 . |
|
|
2. На верхней границе подъема цементного раствора |
|||||
|
(Рн)л = |
Ю"2рр/1. |
|
|
|
3. У башмака колонны (секции)' |
|
|
|||
(РнЬ = 10-2[ррh + |
рц (z — h)], |
|
|||
где рр — средняя |
плотность бурового |
раствора за |
колонной |
||
в нецементируемом |
интервале, |
г/см3; |
рц — -средняя |
плотность |
цементного раствора, г/см3; г — глубина спуска колонны (секции), м; h — расстояние от устья скважины до цементного раствора за
трубами, |
м. |
|
4. В |
изученных |
районах допускается |
|
|
(Ра)ь = {Рпл)ьг |
где (рпл)ь — пластовое давление на глубине L, МПа. |
||
5. В |
первых двух-трех разведочных скважинах и при кольце |
|
вых диаметральных |
зазорах 30 мм и менее |
(PH)L = 10"2ppL.
6. В интервале залегания пород, склонных к текучести,
( P H ) Z = 10_2pnz,
где рп — средняя плотность горных пород, залегающих выше пород, склонных к текучести (в первых трех разведочных сква жинах допускается рп = 2,3 г/см3); г — расстояние от устья до рассматриваемой глубины, м.
За интервал расчета принимают мощность пласта, увеличен ную на 50 м (по 25 м выше кровли и ниже подошвы).
144
р . Н П а
Рис. 7.2. Рост давления в замкнутом объеме с те чением времени при тем пературе многолетнемерз лых пород (ММП) от
—1,2 °С до —2,5 °С
7.В интервалах залегания многолетних мерзлых пород, в слу чае замерзания воды или бурового раствора за колонной обсад
ных труб, давления определяют по номограмме (рис. 7.2).
II.ВНУТРЕННИЕ ДАВЛЕНИЯ ПРИ ПРОВОДКЕ
ИЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИНЫ
1.Для эксплуатационных колонн пластовое давление в позд ний период эксплуатации устанавливается службой по эксплуа тации данного месторождения:
а) для газовых скважин
Ру = (Рв)г, = |
(Рпл)ь = |
0,5 — 1; |
б) для нефтяных скважин |
|
|
Ру = (Рв)н = 0» |
(Рв)ь = |
Ю 2Рв (£* |
где ру — давление внутри колонны на устье, МПарв — средняя
плотность |
жидкости внутри |
колонны, |
г/см3- Н — расстояние |
|
от устья скважины до уровня |
жидкости |
в колонне, м. |
||
2. Для эксплуатационных колонн при испытании скважины |
||||
(устье загерметизировано): |
|
|
|
|
а) для |
газовых скважин |
|
|
|
|
Ру (Pnn)l 2 — s |
* |
S ~ |
|
б) для газоконденсатных, нефтяных и водяных скважин |
||||
|
Ру = (Рпл)[ |
Ю 2Рф^» |
где (pnjl)t — давление в пласте газа, находящегося на глубине /, МГ1а; рР — относительная плотность газа по воздуху; рф— плот ность пластового флюида, г/см3.
145
3. Для промежуточных колонн внутреннее давление рассчи тывают из условия поступления пластового флюида в промывоч ную жидкость при бурении под следующую обсадную колонну.
Для всех газовых скважин глубиной до 1500 м, а также для нефтяных и водяных скважин глубиной до 1500 м с пластовым давлением выше гидростатического внутреннее давление рассчи тывают из условия полного замещения промывочной жидкости
пластовым |
флюидом: |
|
|
|
|||
а) для |
газовых |
скважин: |
|
||||
при |
закрытом |
устье |
|
2 _5 |
|
||
|
|
|
= |
{pnn)l |
S = 10 4pr/j |
||
|
|
Р у |
2 _[_ s ’ |
||||
при |
открытом |
устье |
|
|
|
||
|
|
|
|
Р у |
= |
|
(PB)Z = 0- |
б) для нефтяных, водяных и газоконденсатных скважин: |
|||||||
при |
закрытом |
превенторе |
|
||||
|
|
|
|
Р у |
~ |
(Pnn)t |
Ю 2рф/; |
при |
открытом |
устье |
|
(рв)г = 10-2рфг. |
|||
|
|
|
РУ = |
0; |
Для нефтяных и водяных скважин глубиной до 1500 м с нор мальным пластовым давлением или глубиной свыше 1500 м с лю бым пластовым давлением степень облегчения промывочной жид кости устанавливается для каждого месторождения объединением (управлением); на первых двух-трех скважинах на месторожде нии степень облегчения принимается равной 40 %:
при закрытом |
устье |
|
|
Ру= (pmi)i ю W ; |
|
при открытом устье |
(рв)2= 10"2p0Z, |
|
|
Р у = 0, |
|
где р0 — средняя |
плотность |
промывочной жидкости внутри ко |
лонны с учетом поступления в нее пластового флюида во время нефтеводопроявления (р0 1 г/см3).
Для газовых и газоконденсатных скважин глубиной более 1500 м замещение промывочной жидкости пластовым флюидом необходимо принимать от полной до половины глубины сква
жины: |
|
|
|
|
|
при |
закрытом |
устье |
|
|
|
|
|
( Р в ) н = (Р п л ){ — 10-2рв {I — Н ) , |
|
||
|
Ру = |
(рв)я |
2 + |
^н = i ° '4prtf; |
|
при |
открытом |
устье |
|
|
|
|
Р у = ( Р в )л = |
0 ; |
(pB)z = 10-2Рв (z — |
Н ) , |
|
где Н — глубина |
опорожнения скважины, м- |
(рв)л — давление |
|||
внутри |
колонны на глубине Н при газопроявлении, МПа. |
146
Ilh ИЗБЫТОЧНЫЕ |
НАРУЖНЫЕ |
ДАВЛЕНИЯ |
|
|
|
|
|
||||
|
Ы |
» « = |
(Р= - |
|
Рв) а |
- |
|
, |
|
|
|
где |
[рсм ] — допустимое |
давление |
смятия |
труб (подбирают по |
|||||||
технической характеристике); |
т — коэффициент |
запаса |
проч |
||||||||
ности на смятие т = 1ч-1,3 для интервалов |
перфорации ± 5 0 м; |
||||||||||
во |
всех остальных случаях |
т = |
1 ; для |
зарубежных |
труб |
т = |
|||||
= |
1,125); k — коэффициент |
разгрузки |
цементного |
кольца |
(для |
||||||
интервалов пластичных пород k = 0). |
|
|
|
|
|
||||||
Диаметр колонны, мм |
|
|
178 |
194—245 |
273—324 |
340—508 |
|||||
k . |
|
|
|
0,25 |
0,30 |
|
0,35 |
|
0,40 |
Наружные и внутренние давления принимают в расчете для одних и тех же граничных точек. По построенной графическим методом эпюре избыточных давлений подбирают обсадные трубы, удовлетворяющие критерию прочности на смятие. Внутренние давления принимают в этом случае при открытом устье.
IV. ВНУТРЕННИЕ ДАВЛЕНИЯ ПРИ ОПРЕССОВКАХ
На верхнюю трубу любой секции необходимо создать давление при опрессовке
(Рв. опр)г = 1»1 (Рв)г»
где (pB)'z — внутреннее давление в трубах на глубине 2, рассчи танное согласно п. II (определяют аналитически или по эпюре) при закрытом устье, МПа.
Давление на устье колонны при опрессовке любой ее секции о верхней границей на глубине г
(Ропр)у = 1>1 (Рв)а = Ю 2рж2»
где рж — плотность жидкости, применяющейся при опрессовке, г/см3.
В нагнетательных скважинах величина ру устанавливается геологической службой.
Давление у башмака любой секции колонны труб длиной /{
при опрессовке |
по |
секциям |
(Р в . Onp)l = |
1»1 |
(Р в )а " Ь Ю 2Prnh = (Р оп р )у “Ь 1 0 2Р ж (2 ± tl). |
По определенным значениям (рв. опр) и (рв. 0пР)г графическим методом строят эпюру внутренних давлений при опрессовке. Избыточные внутренние давления при опрессовке
(Рв)изб = (Рв. опр Рн) (1 Щ [рВ]/Л,
где [рв ] — внутреннее давление, при котором напряжения в теле трубы достигают предела текучести (подбирают по технической характеристике); п — коэффициент запаса прочности на внутрен нее давление (для труб диаметром до 219 мм п = 1,15; при диа метре свыше 219 мм п = 1,52; для зарубежных труб п = 1,1).
147
По избыточным внутренним давлениям подбирают обсадные трубы, удовлетворяющие критерию прочности на внутренние давления.
V. ПРОВЕРКА КОЛОННЫ НА СТРАГИВАНИЕ РЕЗЬБ ПРИ СПУСКЕ
Подобранную компоновку обсадной колонны проверяют на
прочность при |
спуске: |
|
|
|
ю Ш Ь |
) < р |
стр/^стр» |
где qt — масса |
1 м обсадных |
труб |
в спускаемой i-й секции, кг» |
lt — длина спускаемой i-й секции, м; Р стр — допустимая нагрузка на страгивание резьб для труб в проверяемом сечении (по техни ческой характеристике); ястр— коэффициент запаса прочности на страгивание резьб (для труб с трапецеидальной резьбой /гстр =
= 1 ,8; для труб с резьбой закругленного |
профиля диаметром до |
||||
168 мм и длиной колонны до 3000 |
м /гстр = 1,15, |
длиной свыше |
|||
3000 м цстр = 1,3; |
диаметром 178—245 мм и длиной до 1500 м |
||||
Ястр = |
1,3, свыше |
1500 м /гстр = 1,45; диаметром 273—324 мм — |
|||
соответственно 1,45 и 1,6; диаметром свыше 324 |
мм — соответ |
||||
ственно 1,6 и 1,75; |
для зарубежных труб лстр = |
1,6). |
|||
В |
наклонных |
скважинах (а ^ |
10°) |
необходимо учитывать |
снижение прочности резьбовых соединений с резьбой закруглен ного профиля в зависимости от градиента пространственного искривления ствола и группы прочности стали спускаемых обсад ных труб. Коэффициенты запаса прочности для наклонных сква жин приведены на рис. 7.3.
Для труб |
с резьбой типа ОТТМ, ОТТГ, «Батресс», «ВАМ» |
|
в наклонных |
скважинах |
|
|
l O S t e i / i X ^ c T p - |
•^изг)/^стр» |
а |
б |
в |
Рис. 7.3. Необходимые коэффициенты эапаса прочности на страгивание резьб (пСТр) обсадных труб диаметром 140—426 мм групп прочности Д (а), Е (б) и Л (в) при креплении наклонных скважин
148
где Риар — дополнительная растягивающая нагрузка, вызванная изгибом колонны, кН,
Риар = 232Daq Дф;
DH — наружный диаметр обсадной трубы, см; q — масса 1 м трубы, кг; Дф — градиент пространственного искривления ствола, градус/10 м.
VI. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ОБСАДНЫХ КОЛОНН ДЛЯ СКВАЖИН, СОДЕРЖАЩИХ сероводород
Методика расчета обсадных колонн для скважин, содержащих сероводород, аналогична приведенной выше. Но в зависимости от парциального давления газа и температуры резко снижается несущая способность материала, так как различные стали имеют различную стойкость к сульфидному коррозионному растрескива нию под напряжением (СКРН).
Коэффициенты запаса прочности:
_ _ т |
|
п |
т а~~кГ' |
п°~~ |
’ |
л стр
”стр8 = " м Г ’
где kt — коэффициент снижения прочности от воздействия тем пературы,
k, = 1 - 0 , 0 7 - Ц ^ - ;
k8 — коэффициент снижения несущей способности материала труб при парциальном давлении газа более 0,01 МПа (значение k3 приведено в табл. 7.8; при парциальном давлении газа 0,001 МПа
Таблица 7.8
Группа прочности |
стали |
Температура флюида, °С |
|
||
40 |
60 |
> 80 |
|||
|
20 |
||||
К-55, J-55 |
0,75 |
0,75 |
0,75 |
0,75 |
|
С-75 II |
0,75 |
0,75 |
0,75 |
0,75 |
|
N-80 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
0,75 |
|
L-80 |
0,75 |
0,75 |
0,75 |
0,75 |
|
С-95 |
0,35 |
0,50 |
0,75 |
0,75 |
|
Р-105, Р-110 |
0,20 |
0,35 |
0,55 |
0,75 |
|
SM-80S, D-80SG |
0,80 |
0,80 |
0,80 |
0,80 |
|
SM-90S, D-90SG |
0,80 |
0,80 |
0,80 |
0,80 |
|
SM-95S, D-95SG |
0,80 |
0.85 |
0,85 |
0,85 |
|
SM-85SS, D-95SSG |
0,85 |
0,90 |
0,90 |
0,90 |
|
SM-90SS, D-90SSG |
0,85 |
0,90 |
0,90 |
0,90 |
|
SM-95TS |
0,75 |
0,80 |
0,85 |
0,85 |
|
SM-110T |
0,45 |
0,50 |
0,60 |
0,75 |
149
и менее |
табличное значение |
k3 необходимо увеличить на 0,05)'} |
tz — средняя температура в |
скважине для расчетного интер |
|
вала z, |
°С. |
|
Значения коэффициентов т, п, пстр приведены выше. Пар циальное давление газа (МПа) равно произведению давления флюида в системе (МПа) на объемное содержание газа во флюиде (доли единицы).
Коэффициенты снижения несущей способности материала труб ks в среде H2S при парциальном давлении более 0,01 МПа приве дены в табл. 7.8.
7.3. ИСПЫТАНИЯ СКВАЖИН НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ
Метод опрессовки. Все промежуточные колонны и кондукторы опрессовывают при заполнении их жидкостью, применявшейся при продавке тампонирующей смеси (допускается замена ее во
дой), эксплуатационные колонны — при заполнении |
их водой, |
||
а |
приустьевой части — воздухом. В |
чисто нефтяных |
скважинах |
заполнение устьевой части воздухом |
необязательно. |
|
|
|
Давление на устье при опрессовке любой секции колонны |
||
на |
глубине г |
|
|
|
(Ропр)у = 1>1 (Рв)а |
Ю 2Рж2» |
|
где (рв)2 — внутреннее давление в трубах на глубине z при за герметизированном устье в случае газонефтеводопроявления (для промежуточных колонн) или возникающее при испытании или проведении ремонтных работ в скважине (для эксплуатационных колонн), МПа; рж — плотность промывочной жидкости, приме няющейся при опрессовке, г/сма.
Давление опрессовки верхней секции (z = 0)
|
|
Рв = Ру» |
(Ропр)у = |
l»lPy ^ |
Pmin* |
|
|
||
Диаметр труб, |
426-377 |
351—273 245—219 |
194— |
178 168 |
146—140 127—114 |
||||
мм |
. . |
||||||||
Pmin. МПа |
5 |
6 |
7 |
7,5 |
|
9 |
10 |
12 |
Значение (pB)z определяют согласно п. II разд. 7.2. В общем виде
(PB)Z = Рпл |
Ю 2Ро (^ |
2), |
где рпл — пластовое давление |
на глубине |
/, МПа; р0 — средне |
взвешенная плотность промывочной жидкости или пластового флюида при нефтегазоводопроявлении в интервале глубин от z до. /, г/см3.
Если при поступлении пластового флюида в промывочную жидкость ее плотность р0 становится менее 1 г/см3, то колонну необходимо проверить на прочность по внутреннему избыточному давлению, возникающему в момент опрессовки:
150