Анализ осложнений при закачивании скважин их предупреждение и устранение на предприятие Тюменбургаз (стр. 3 из 12)
Тип универсального превентора: ПУ1-230*35.
Тип плашечного превентора: ППГ-230*35.
Тип манифольда: МПБ2-80*35.
Масса комплекта 16 000 кг.
Рис.3. Схема монтажа ПВО
1,2-универсальный и плашечный превенторы;
3-устьевая крестовина;
4,6-задвижки с ручным и гидравлическим управлением;
5-манометр с запорным и разрядным устройствами;
7-регулируемый дроссель с гидравлическим управлением;
8-отбойная камера с разрядным устройством.
3.4 Расчет эксплуатационной колонны на прочность
Эксплуатационная колонна цементируется на всю длину, до устья. В интервале 3245-2600м (по высоте) применяется раствор плотностью 1800 кг/м3. От отметки 2600м и до устья колонна цементируется цементным раствором плотностью 1500 кг/м3. В интервале 2962-3240м находятся четыре продуктивных пропластка. Расчет колонны производим по нижнему пропластку, который залегает в интервале 3225-3240м (h=15м). Давление в пласте на момент начала разработки
Скважина заканчивается глинистым раствором плотностью 
.Герметичность колонны будет определяться опрессовкой, проводимой продавочной жидкостью с плотностью
сразу после получения «стоп».Эксплуатация заканчивается при
Глубина скважины по длине составляет 3784м.Основными расчётами обсадных колонн являются расчёты на наружное и внутреннее избыточное давление, расчёт на растяжение.
Расчёт на внутреннее давление, действующее на колонну.
Определим давление на устье при условии, что скважина заполнена пластовой жидкостью:
.Определим давление опрессовки на забое:
,где
- опрессовочное давление на устье скважины.Построим график внутренних давлений (рис.4).
Рис.4. График внутренних давлений
Расчёт на наружное давление, действующее на обсадную колонну.
В не зацементированном интервале, заполненном промывочной жидкостью, наружное давление определяется, как гидростатическое от столба промывочной жидкости.
.
В зацементированном интервале, до затвердевания цемента, давление определяется по давлению столба промывочной жидкости и цементного раствора.
.В случае, когда обсадная колонна зацементирована цементом разной плотности, то допускается использовать среднюю плотность раствора с учётом длины каждого интервала:
.Отсюда получим наружное давление до затвердевания цемента:
.Определим наружное давление после затвердевания цемента:
,где
-гидростатическое давление жидкости содержащейся в порах затвердевшего цемента. 
Построим график наружных давлений (рис.5).
Рис.5. График наружных давлений
Определим внутренние избыточные давления, действующие на обсадную колонну.
В общем случае, внутренние избыточные давления определяются как разность внутренних и наружных давлений на один и тот же момент времени, когда внутреннее давление в колонне достигает максимальных значений. Как правило, это бывает при опрессовке обсадной колонны. Избыточное давление определяется для характерных точек, а распределение давления между ними принимается линейно.
По графику внутренних (рис.4) и наружных (рис.5) давлений определим характерные точки:
При определении внутреннего избыточного давления в продуктивной зоне пласта, вне осложнённых условий, вводится коэффициент разгрузки цементного кольца – К. Это обусловлено допущениями которые приняты при составлении методики расчёта. Для обсадных колонн диаметром 168 мм, К=0,25. Тогда,
Определим наружные избыточные давления.
Наружные избыточные давления определяются как разность наружных и внутренних давлений на момент, когда они достигают максимальных значений. Как правило, это относится к концу эксплуатации скважины. Избыточные давления определяются для характерных точек, а распределение давления между ними принимается линейно.
При определении наружного избыточного давления в продуктивной зоне пласта вне осложнённых условий, вводится коэффициент разгрузки цементного кольца – К. Для обсадных колонн диаметром 168 мм, К=0,25.
Построим график внутренних и наружных избыточных давлений.
Рис.6. График внутренних и наружных избыточных давлений
Рассчитаем обсадную колонну.
Расчёт начинаем снизу вверх подбирая колонну исходя из расчёта на наружное давление и проверяем полученные данные расчётами на внутреннее давление и растяжение.
Выбираем трубы из [2], для 1 секции d=168мм,
=12,1мм, [ 
]=39,2 МПа, [ 
]=47,7МПа, [ 
]=1500кН, q=0,466кН, группы прочности Д,Где d- диаметр обсадной колонны;
- толщина стенки обсадной трубы;[
] – допустимое сминающее давление;[
] – допустимое внутреннее давление, при котором возникает предел текучести материала трубы;[
] – допустимая страгивающая нагрузка, определённая по формуле Яковлева из [3];q – вес одного погонного метра трубы.
Рассчитаем на смятие нижнюю трубу первой секции.
Основой расчёта является следующее уравнение:
,где
- коэффициенты запаса прочности на смятие, соответственно рассчитанной и допускаемой; 
- расчётное сминающее давление в сечении z по длине обсадной колонны.Из [3] получим, что в интервалах продуктивных пластов
, в зависимости от устойчивости коллектора, примем 
. В остальных интервалах 
. 
.Определим длину первой секции:
.Определим вес первой секции:
.Рассчитаем на разрыв от внутреннего давления верхнюю трубу первой секции.
Определим по графику внутреннее избыточное давление на глубине:
Основой расчёта является следующее уравнение:
где
-коэффициенты запаса прочности, соответственно, рассчитанный и допускаемый, [3], 
. 
внутреннее избыточное давление в сечении колонны z. 
В интервале, где на колонну действуют совместные (сжимающие и растягивающие) нагрузки должно выполнятся следующее условие:
.Проверим нижнюю трубу второй секции на действие совместных нагрузок.
условие выполняется.