Строительство наклонно-направленной эксплуатационной скважины №12 на площади Северо-Прибрежная

дипломная работа

2.2.4 Расчёт диаметров обсадных колонн и долот

После того, как было определено необходимое количество обсадных колонн, приступаем к согласованию диаметров обсадных колонн и долот. Расчет диаметров ведется снизу вверх. За исходный размер принимается диаметр самой нижней колонны, в нашем случае эксплуатационной, который задается заказчиком в зависимости от ожидаемого дебита, условий опробования, эксплуатации и ремонта скважины. Ожидаемый дебит проектируемой скважины равен 100 т./сут. Исходя из рекомендаций заказчика, выбираем диаметр эксплуатационной колонны 140 мм.

При расчете диаметров руководствуются нормами ГОСТ 632-80 на обсадные трубы и ГОСТ 20692-80 на шарошечные долота, а также сведениями о номенклатуре долот, выпускаемых отечественной промышленностью и зарубежными фирмами.

Диаметр долота для бурения под обсадную колонну определяется по ее габаритному наружному размеру (наружный диаметр соединительной муфты) с таким расчетом, чтобы обсадная колонна свободно проходила по стволу скважины с регламентированным радиальным зазором, который определен в 2.6.3. [10] в зависимости от диаметра обсадной колонны.

Исходные данные для расчёта:

Диаметр эксплуатационной колонны dЭ = 140 мм.

Условные обозначения, используемые в формулах:

Dд.р. - диаметр долота расчетный;

dм - наружный диаметр соединительной муфты обсадной колонны;

2д - разность диаметров;

Dд.н. - диаметр долота нормализованный;

dвн - внутренний диаметр обсадной трубы;

dн - наружный диаметр обсадной трубы;

Д - радиальный зазор между долотом и стенкой обсадной трубы, обычно принимается Д = 515 мм;

дтр - толщина стенки трубы.

Рассчитываем диаметр долота для бурения под эксплуатационную колонну по формуле

Dд.р.= dм.э.+ 2 (2.13)

Наружный диаметр соединительной муфты для эксплуатационной колонны по ГОСТ 632-80 dм.э. = 153,7 мм, 2д = 21 мм. согласно 2.6.3. [10].

Тогда Dд.р.= 153,7 + 21 = 174,7 мм.

Выбираем нормализованный диаметр долота по ГОСТ 20692-80.

Dд.н.= 190,5 мм > 174,7 мм. Долотом этого диаметра придётся бурить глины чокракского горизонта, которые, по опыту ранее пробуренных скважин на этой площади, отмечены повышенным содержанием каверн. Применение растворов нейтральных к проходимым породам, увеличение плотности раствора, добавление смазывающих добавок имело побочные эффекты и не решало полностью всех проблем. Бурение долотом диаметром 190,5 мм приводило к неоднократным поглощениям бурового раствора, “недоходам” эксплуатационных колонн до проектной глубины, подъёмам колонн и т.п. Сравнивая технико-экономические показатели строительства предыдущих скважин, выбираем долото меньшего диаметра 165,1 мм с последующим расширением ствола скважины расширителем диаметром 138/190.

Рассчитаем внутренний диаметр потайной колонны по формуле:

dп.к= Dд.н.+ 2? (2.14)

Тогда dП.К. = 165,1+14=179,1 мм.

Выбираем ближайший нормализованный диаметр обсадной колонны по ГОСТ 632-80 dП.К. = 193,7 мм, наружный диаметр муфты dм = 215,9 мм, согласно табл. 2.4 [2].

Расчетный диаметр долота для бурения под потайную колонну определяем по формуле 2.13:

Dд.р.= 215,9 + 21,8 = 237,7 мм.

Выбираем ближайший нормализованный диаметр долота для бурения под потайную колонну по ГОСТ 20692-80:

Dд.н.= 244,5 мм > 237,7 мм.

Для улучшения технико-экономических показателей наиболее оптимальным решением будет бурение под потайную колонну долотом диаметром 215,9 мм с последующим расширением ствола скважины расширителем диаметром 215/245 мм.

Рассчитаем внутренний диаметр промежуточной колонны по формуле 2.14:

DПР.К. = 215,9 +14=229,9 мм.

Выбираем ближайший нормализованный диаметр обсадной колонны по ГОСТ 632-80 dПР.К.=244,5 мм, наружный диаметр муфты dМ = 269,9 мм.

Расчётный диаметр долота для бурения под промежуточную колонну определяем по формуле 2.13:

Dд.р.= 269,9 + 24 = 293,9 мм.

Выбираем ближайший нормализованный диаметр долота для бурения под потайную колонну по ГОСТ 20692-80:

Dд.н.= 295,3 мм > 293,9 мм.

Рассчитаем внутренний диаметр кондуктора по формуле 2.14:

dКОН. = 295,3 +14=309,3 мм.

Выбираем ближайший нормализованный диаметр кондуктора по ГОСТ 632-80 dКОН = 323,9 мм, наружный диаметр муфты dМ = 351,0 мм.

Тогда определим расчётный диаметр долота для бурения под кондуктор по формуле 2.13:

Dд.р.= 351,0 + 24 = 375,0 мм.

Согласно ГОСТ 20692-80 для бурения под кондуктор выбираем ближайший нормализованный диаметр долота 393,7 мм.

Рассчитаем внутренний диаметр направления по формуле 2.14:

dНАП. = 393,7 +14=407,7 мм.

Исходя из ГОСТ 632-80 выбираем ближайший нормализованный диаметр направления dНАП = 426,0 мм, наружный диаметр муфты dМ = 451,0 мм.

Тогда расчётный диаметр долота для бурения под направление согласно формуле 2.13:

Dд.р.= 451,0 + 24 = 475,0 мм.

Согласно ГОСТ 20692-80 для бурения под направление выбираем ближайший нормализованный диаметр долота 490 мм.

На основе полученных расчётов составляем таблицу.

Таблица 2.2 - Диаметры и глубины спуска обсадных колонн

Название колонны

Глубина спуска, м

Диаметр долота, мм

Диаметр обсадной колонны, мм

от

до

Направление

0

30

490,0

426,0

Кондуктор

0

1020

393,7

323,9

Промежуточная

0

2450 (2539)

295,3

244,5

Потайная

2215(2290)

2740(2846)

215,9

193,7

Эксплуатационная

0

2215(2280)

2215(2280)

3025(3147)

165,1

139,7

В скобках приведены глубины по стволу скважины.

Делись добром ;)