2.6.3 Составление проектного режима бурения

Выбор проектного режима бурения скважины производим в соответствии с пунктами 2.1; 2.6.1; 2.6.2, а также исходя из опыта бурения скважин и выбранные данные сводим в таблицу 2.12.

Таблица 2.12

Сводная таблица режима бурения

2.5 Расчет и выбор конструкции обсадных колонн, компоновка их низа и обоснование технологической оснастки.

Расчет эксплуатационной колонны:

Исходные данные для расчета:

На рис.2.3 приведена расчетная схема эксплуатационной колонны.

Dк =244,5 мм;

дк = 8,9 мм;

Нк = 550 мм;

Dэ = 168 мм;

Нэ = 1300 м;

h2 = 750 М;

с =1100 кг/м3;

с =1000 кг/м3;

Рисунок 2.3 Расчетная схема эксплуатационной колонны.

Цементный раствор от 550 до 1300 м. Облегченный цементный раствор от устья до 550 м. Подъем цемента осуществляется до устья скважины. Продавку цементного раствора в заколонное пространство осуществляется технической водой с = 1000 м/кг3.

Рассчитаем плотность облегченного цементного раствора:

где – давление поглощения на глубине 550 м;

где кп – коэффициент поглощения, кп = 1,5;

св – плотность воды, св =1000 кг/м3;

Н` – глубина поглощающего пласта, Н` = 550м;

Округлим плотность облегченного цементного раствора до 1500 кг/м3.

Рассчитаем плотность цементного раствора по формуле:

где – давление поглощения на глубине 1300м;

где Рпл – пластовое давление на глубине 1300 м, Рпл = 9,0 МПа;

Плотность цементного раствора равна 1820 кг/м3.

Рассчитаем для цементного раствора пластическую вязкость и ДНС:

Для цементного раствора:

Примем фц.р. = 8,47 Па, зц.р. = 0,038 Па*с.

Рассчитаем для облегченного цементного раствора пластическую вязкость и ДНС:

Примем фц.р. = 4,05 Па, зц.р. = 0,018 Па*с.

2.5.1 Расчет построение эпюр внутренних и наружных избыточных давлений

Определение внутренних давлений.

Максимальное значение рабочих внутренних давлений отмечается при испытании скважины на герметичность. Минимальные значения – в конечный период эксплуатации.

1) В период ввода скважины в эксплуатацию.

где

Рвz – внутренние давление на глубине Z;

где Ропр – давление опрессовки;

Ру – давление на устье.

Так как Ропр < 10 МПа, то принимаем Ропр = 10 МПа, где 10 МПа – минимальное опрессовочное давление для колонны диаметром 146 мм.

2) При окончании эксплуатации.

Определение наружных давлений.

1) В период ввода скважины в эксплуатацию

для Z < Hскв,

где к – коэффициент разгрузки цементного камня, к = 0,25.

для Z = Нскв

2) При окончании эксплуатации

2.5.2 Расчет и построение эпюр избыточных давлений

Наружные избыточные давления:

Внутренние избыточные давления:

По полученным данным эпюры внутренних и наружных избыточных давлений (см. рис 2.4 и 2.5).

Рисунок 2.4 Эпюра наружных избыточных давлений.

Рис. 2.5 Эпюра внутренних избыточных давлений.

2.5.3 Выбор и расчет обсадных труб для эксплуатационной колонны.

Выбор обсадной колонны производим из условия недопущения смятия и разрыва колонны, страгивания резьб при спуске.

Максимальное наружное избыточное давление Рни = 9,1 МПа, поэтому для первой секции выбираем трубы, имеющие:

Ркр1 ≥ Рни *[n1],

где [n1] = 1,1;

Ркр1 ≥ 9,1*106*1,1 = 10,1 МПа.

Выбираем трубы диаметром 168 мм и толщиной стенки д = 7 мм, с группой прочности «Д», имеющие следующие характеристики:

Ркр = 16,6 МПа, Рт = 28,8 МПа, Рстр = 880 кН.