Бурение поисковой скважины

дипломная работа

2.4 Расчет промежуточной колонны

Исходные данные.

Диаметр колонны DH = 244,5 мм.

Глубина спуска колонны L = 1070 м.

Расстояние от устья до уровня жидкости в колонне при поглощении Н =10м.

Плотность жидкости при поглощении рбр =1140кг/м3.

Расстояние от устья до уровня тампонажного раствора за колонной h = о м.

Средняя плотность тампонажного раствора рцр = 1400 кг/м3.

Плотность опрессовочной жидкости рож = 1000 кг/м3.

Плотность нефти рн = 633 кг/м3.

Глубина залегания кровли пласта Нпл = 2610 м.

Пластовое давление продуктивного горизонтарпп = 29,0 МПа.

Коэффициент разгрузки цементного кольца к = 0,30.

Так как h = 0, выбираем расчетную схему III.

Определяем наружные избыточные давления для следующих характерных точек:

1)z = 0; pни1 = g·цр·z·10-6,

рни1 = 9,81·1400·0·10-6 = 0 МПа,

2) z = L; рни2 = g·[(цр - бp)·L + бр·Н]·10-6(1 - к),

рни2 = 9,81-[(1400 - 1140)·1070 + 1140·10]·10-6·(1 - 0,30) = 0,73 МПа,

где z - координата глубины, м.

Определяем внутренние избыточные давления из условия испытания обсадной колонны на герметичность для следующих характерных точек

1) z = 0; рви1 = роп или рви1 = 1,1 ру.

Из таблицы 9.4 [4, стр. 280] для труб диаметром 244,5 мм роп = 9,0 МПа.

1,1·ру=1,1·(рпл-g·рн·Нпл·10-6)=1,1·(29,0-9,81·633·2610·10-6)=14,1 МПа;

Так как 9,0 < 14,1, принимаем рви1 = 14,1 МПа.

2) z = L; рви2 = {рви1 - g·[(цр - ож)·L]}·10-6·(1 - к);

рви2 = (14,1 - 9,81·[(1400 - 1000)·1070]}·10-6·(1 - 0,30) = -1,00 МПа;

По результатам расчетов строим эпюры наружных и внутренних избыточных давлений приняв масштаб по глубине в 1 см - 100 м; масштаб по давлению в 1 см 1 МПа (рисунок 4).

Рис.4. Эпюры наружных и внутренних избыточных давлений

а - эпюра наружных избыточных давлений; б - эпюра внутренних избыточных давлений

Выбираем для промежуточной колонны отечественные обсадные трубы с треугольной резьбой исполнения Б.

Согласно рекомендаций [4, стр. 281] выбираем величины коэффициентов запаса прочности при расчете:

а) на наружное избыточное давление nк = 1,0;

б) на внутреннее избыточное давление nв = 1,45;

в) на растяжение (страгивание) nс = 1,30.

Определяем допустимое наружное (критическое) давление для труб первой (нижней) секции

рдн1 = nкрни2 = 1,00,73 = 0,73 МПа.

Из таблицы 7.5 [3, стр. 136 ? 137] находим, что этому давлению соответствуют трубы из стали группы прочности Д;

с толщиной стенки д1 = 8,9 мм;

для которых критическое давление ркр1 = 10,0 МПа;

допустимое внутреннее давление рв1= 24,2 МПа;

допустимая растягивающая нагрузка Рст1 = 1630 кН;

вес одного метра трубы с учетом муфты q1 = 0,526 кН/м.

Определяем длину 1-й секции из расчета на растяжение

L1=(Pст1/nc)/q1,

L1 = (1630/1,3)/0,526 = 2384 м.

Принимаем L1 = 1070 м.

Проверяем трубы 1-й секции на соответствие внутреннему избыточному давлению Верхняя труба 1-й секции находится на устье скважины. Внутреннее давление в этом сечении рви1 = 14,1 МПа. Рассчитываем коэффициент запаса прочности на внутреннее давление

nв = рв1ви1 = 24,2/14,1 = 1,72 > 1,45.

Рассчитываем вес секции

Q1 = 0,526-1070 = 563 кН.

Таблица 8 Результаты расчетов сводим в таблицу 8

Номер секции снизу вверх

Диаметр секции,

мм

Толщина стенки,

мм

Группа прочности материала труб

Интервал установки труб, м

Длина секции,

м

Вес 1 м труб, кН/м

Вес секции, кН

1

244,5

8,9

Д

0?1070

1070

0,526

563

Всего

0?1070

1070

--

563

Делись добром ;)