араметри для розрахунку експлуатаційної колони на міцність зведені в таблиці 2.8.
Таблиця 2.8 - Вихідні дані для розрахунку експлуатаційної колони
Найменування параметраЧісленное значеніеДіаметр експлуатаційної колони, мм114Расстояніе від гирла свердловини до, м: - черевика колони - газопроявляющего пласта +3130 3085Плотность, кг/м3: - обпресувальна рідини - цементного розчину за колоною - бурового розчину 1000 1500 1250Удельний вага газу по повітрю (відносний) 0,8Коеффіціент сверхсжімаемості газа0,9247Давленіе, МПа: - на глибині газопроявления - на позначці черевика експлуатаційної колони - обпресування - при закінченні експлуатації 30,85 31,30 12,00 2,00Температура газу, ° С: -на гирлі - на вибої 80140
Зовнішні надлишкові тиски в точках C і D визначаються за формулами:
в точці C при z=0, (2.7)
де pн.і.- Зовнішнє надлишковий тиск, МПа;
rц.р.- Щільність цементного розчину за колоною, кг/м3;
z - глибина визначення, м;
в точці D при z=L, (2.8)
де L - відстань від гирла свердловини до черевика експлуатаційної колони, м;
pmin - найменший тиск в свердловині при закінченні експлуатації, МПа;
k - коефіцієнт розвантаження цементного кільця.
Коефіцієнт розвантаження цементного кільця вибирається згідно з даними таблиці 2.9.
Таблиця 2.9 - Значення коефіцієнтів розвантаження цементного кільця
Діаметр колони, ммКоеффіціент k114-1780,25194-2450,30273-3240,35340-5080,40
Зробимо розрахунок надлишкових зовнішніх тисків у точках C і D для проектованої свердловини Західно-Серафимівського родовища.
Зовнішнє тиск в точці C дорівнюватиме:
.
Зовнішнє тиск в точці D дорівнюватиме:
.
Далі будуємо епюру надлишкових зовнішніх тисків (епюра CD) - малюнок 2.4.
Малюнок 2.4 - Епюра надлишкових зовнішніх тисків при закінченні експлуатації свердловини
Внутрішні надлишкові тиски в точках A і B визначаються за формулами [5]: у точці A при z=0 або (приймається велика величина), (2.9)
де pв.і.- Внутрішнє надлишковий тиск, МПа;
Pу - тиск на гирлі в період її введення свердловини в експлуатацію, МПа;
роп - тиск опресування, МПа;
в точці B при z=L, якщо, (2.10)
або, якщо, (2.11)
де rо.ж.- Щільність обпресувальна рідини, кг/м3.
Для газових свердловин тиск на гирлі визначається за формулою:
, (2.12)
, (2.13)
, (2.14)
, (2.15)
Де Pпл - пластовий тиск на позначці черевика колони, МПа;
rг.отн.- Відносна щільність газу по повітрю;
m - коефіцієнт сверхсжімаемості газу;
Ту - температура на гирлі свердловини, К;
Тз - температура на вибої свердловини, К.
Зробимо розрахунок внутрішніх надлишкових тисків в точках A і B для свердловини Західно-Серафимівського родовища.
Спочатку визначимо добичі тиск:
,
,
,
.
У цьому випадку, що більше прийнятого тиску опресування рівного 12,0 МПа, то внутрішнє надлишковий тиск в точці A дорівнюватиме 27,12 МПа, а розрахунок внутрішнього надлишкового тиску в точці B буде вестися за формулою (2.10):
.
Далі будуємо епюру внутрішніх надлишкових тисків (епюра АВ) - малюнок 2.5.
Малюнок 2.5 - Епюра внутрішніх надлишкових тисків при випробуванні колони на герметичність
Далі визначаємо величину в зоні експлуатаційного об'єкта. Тут nкр коефіцієнт запасу міцності при розрахунку на зовнішнє надлишковий тиск. Приймається рівним 1,0-1,3 для секцій знаходяться в межах експлуатаційного об'єкта, і рівним 1,0 для решти секцій [5].
Для свердловини Західно-Серафимівського родовища ця величина складе 43,82 МПа. Такому тиску відповідаю труби групи міцності К з товщиною стінки 8,0 мм для яких критичний тиск одно 48,8 МПа - таблиця 2.10. Враховуючи, що згідно з даними таблиці 1.1 експлуатаційний об'єкт залягає в інтервалі нижньокрейдових відкладень (2621-3130 м), довжину першої секції труб приймаємо рівною 509 м.
Вага першої секції за даними таблиці 2.11 складе 108926 Н або 0,1089 МН.
Таблиця 2.10 - Критичні тиску обсадних труб по ГОСТ 632-80
Умовний зовнішній діаметр труби, ммТолщіна стінки, ммГруппа міцності матеріалу трубСДКЕЛМРКрітіческое тиск, МПа114621,324,329,331,033,936,239,4727,231,539,242,047,051,257,6833,038,548,852,860,266,877,5938,545,558,063,073,082,077,5
Знаходимо внутрішнє надлишковий тиск на глибині 2621 м по епюрі на малюнку 2.5. Воно складає 11,61 МПа. Відповідно до даних та...
