ясування можливості проведення ГРП через обсадних колон слід визначити допустиме тиск на гирлі свердловини з умов міцності колони на розрив від внутрішнього тиску і міцності різьбового з'єднання.
Визначимо допустимий тиск на гирлі свердловини (у разі проведення процесу безпосередньо через експлуатаційну колону без установки пакера) за формулою
, Па (2.3)
де D н - зовнішній діаметр експлуатаційних труб;
D в - внутрішній діаметр нижньої частини експлуатаційних труб (D в=144,1 мм, згідно з ГОСТ 632-80);
s тек - межа плинності для стали групи міцності Д, рівний 380 МПа (згідно ГОСТ 632-80);
K - запас міцності (k=1,5);
H - втрати на тертя в обсадної колоні, м;
r - щільність рідини розриву (r=950 кг/м 3);
L - глибина свердловини, м.
Для визначення втрат напору на тертя в обсадної колоні необхідно знати витрата рідини через колону (труби) у процесі розриву. Ця витрата визначаємо на основі залежності p з.р=f (Q) (рисунок 2.1). Ця залежність дозволяє визначити тиск розриву пласта. Як видно з графіка, при тиску 37 МПа прийомистість свердловини склала 1400 м 3/добу і надалі вона росте майже без збільшення тиску. Це означає, що при тиску 37 МПа стався розрив пласта. Приймемо витрата Q=15 дм 3/с. Для цього витрати при в'язкості рідини m=0,25 Па? с і глибині свердловини 1750 м з діаметром колони 168 мм втрати напору складуть 56 м [8, стор. 133, табл. VIII.2), а для нашої свердловини глибиною 1800 м вони будуть пропорційно дорівнюють
h=56? 1800/1750=57,6 м.
Допустимий тиск на гирлі p у визначимо за формулою 2.3. Воно складе
МПа.
Допустимий тиск на гирлі свердловини в залежності від міцності різьблення верхній частині колони труб на страгиваться зусилля, визначається за формулою
, МПа (2.4)
де P стр - страгиваться навантаження для обсадних труб зі сталі групи міцності Д, дорівнює 1,7 МН [10, стор.54, табл.24];
k - запас міцності (k=1,5);
G - зусилля затяжки при обв'язці обсадної колони, рівне 0,5 МН.
З отриманих двох значень p у приймаємо менше (37,78 МПа). Відповідне забійні тиск становитиме:
p з.р=p у + rg (Hh)=37,78? 10 Червень +950? 9,81 (1800-57,6)=54,02 МПа.
Отримане значення забійного тиску виявилося більше, ніж необхідний тиск розриву (23,4 МПа).
Тому тиск на гирлі повинно бути:
p у=p з.р - rg (Hh)=27,4-16,2=11,2 МПа.
За результатами розрахунків можна зробити наступні висновки:
Тиск на гирлі свердловини (11,2 МПа) нижче допустимого для прийнятих труб зі сталі групи міцності Д (при товщині стінки 12,1 мм труби випробовуються на внутрішній тиск 43,7 МПа, згідно ГОСТ 632 80), але відповідне забійні тиск (54,02 МПа), при мінімальному тиску на гирлі (37,78 МПа), вище допустимого для експлуатаційної колони (43,7 МПа).
Тому проведення ГРП через обсадних колон неможливо, отже при гідророзриві пласта необхідно проводити закачування рідини по насосно-компресорних труб з установкою пакера і якоря, для оберігання експлуатаційної колони від впливу надлишкових тисків.
) Визначення кількості робочої рідини
Кількість рідини розриву не піддається точному розрахунку. Воно залежить від в'язкості рідини розриву і фільтрованості, проникності порід привибійної зони свердловини, темпу закачування рідини і тиску розриву. За досвідченим даними об'єм рідини розриву змінюється від 5 до 10 м 3. Приймемо для нашої свердловини V р=8 м 3 нафти.
) Необхідна кількість піску
Кількість піску G п, потрібне для гідророзриву, також не можна розрахувати. За даними вітчизняної практики кількість піску зазвичай приймають рівним 8-10 т на один гідророзрив. Приймаємо для розглянутої свердловини G п=10 т.
) Кількість рідини-пісконосіїв
Кількість рідини-пісконосіїв залежить від властивостей цієї рідини (в'язкість, фільтрованість і пескоудержівающая здатність), кількості закачується в пласт піску і його концентрації.
Концентрація піску С залежить від в'язкості рідини-пісконосіїв і темпу закачування. Рекомендується приймати наступну концентрацію піску: для нафти в'язкістю до 0,25 Па? з 300-500 г/л. Приймаємо С=300 г/л=0,3 т/м 3.
Обсяг рідини-пісконосіїв
V Ж.П=G п/С=10/0,3=33 м 3 (2.5)
) Обсяг продавочно...
