Заканчивание скважин
 Скачать 4.91 Mb.
|
ОБЩИЙ ПОРЯДОК СОСТАВЛЕНИЯ СХЕМ И ФОРМУЛ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РНИ1. Определиться с категорией скважины (добывающая, нагнетательная, нефтяная или газовая, поисковая или разведочная); 2. Построить схему расположения всех возможных (геолого-технологических) уровней за колонной и внутри колонны и по этой схеме выбрать расчётные точки; 3. Определить наличие текучих пород. При отсутствии таких пород исключить из расчёта интервалы действия горного давления; 4. Определяем расчётным путём соотношение между РПЛ и РГС (если РПЛ РГС, то определяем по РГС); 5. Для выбранной схемы определяем РНИ: конец продавки тампонажной смеси; проверка герметичности снижением уровня; для операции вызова притока; период конца эксплуатации. 6. Для каждого случая перечисленного в п.5 строятся графики РНИ в координатах «глубина – РНИ». Изменение давления по глубине между расчётными точками принимается прямолинейным. Пример такого графика и соответствующей схемы при вызове притока снижением уровня приведён на рисунке: 7. Строится обобщённый график по точкам с наибольшими значениями РНИ Этот график используется в дальнейшем для расчёта ОК. На практике РНИ достигает максимума в конце эксплуатации. РАСЧЁТ ВНУТРЕННИХ ИЗБЫТОЧНЫХ ДАВЛЕНИЙРасчёт внутренних избыточных давлений производится, как и для внешних избыточных давлений для периода времени, когда они достигают максимальных давлений. РВИ = РВ – РН; РВИ max. Имеются два таких случая. 1 случай: Конец продавки тампонажной смеси при цементировании, когда давление на цементировочной головке достигает максимального значения. 2 случай: Опрессовка колонны с целью проверки её герметичности. Рассмотрим первый случай, который встречается в период цементирования в конце продавки ТС. Известно, что при цементировании максимальные давления в цементировочной головке РЦГ возникают в конце процесса при посадке разделительной пробки на стоп-кольцо. Величина этого давления составит: РЦГ = ΔРГС + РГД + РСТ где ΔРГС – разность гидростатических давлений, возникающих из-за разности плотностей жидкости в затрубном пространстве и внутри колонны; РГД – гидродинамическое давление, необходимое для преодоления гидравлических сопротивлений жидкости при движении её внутри колонны и в затрубном пространстве; РСТ – дополнительное давление, возникающее при получении сигнала “стоп”. Гидродинамическое давление ориентировочно может быть найдено по эмпирической формуле: РГД = 0,002 L + 1,6 [МПа]. Величина ΔРГС в атмосферах для случая цементирования до устья равна g H (ρТС-ρБР), в противном случае равна g (H-h)(ρТС-ρБР), где h – уровень тампонажного раствора. Для этих двух случаев приводим схемы расчётов 1 и 2. Схема 1 – цементирование колонны без выхода тампонажного р-ра на устьеТочка 1 устье скважины РВИ = РВ – РН; РН = 0; РВ = РЦГ; РВИ = РЦГ. Точка 2 уровень ТС за колонной РВИ = РВ РН; РН = g ·h · ρБР; РВ = РЦГ + g ·h · ρБР; РВИ = РЦГ Точка 3 забой скважины РВИ = РВ РН; РН = g ·h · ρБР + g H- h) ρТС; ρТС может быть принята как средневзвешенная; РВ = РЦГ + g ·H· ρБР; РВИ = РЦГ - g (H- h) (ρТС -ρБР); Схема 2 – цементирование колонны до устья Точка 1 РВИ = РВ РН; РНИ = 0; РВ = РЦГ; РВИ = РЦГ. Точка 2 РВИ = РЦГ - g ·H (ρТС - ρБР). Рассмотрим второй случай высоких внутренних давлений, характерных для опрессовки скважины. В этом случае за РВ принимается: 1. Давление опрессовки обсадной колонны. В соответствии с «Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности» величина давления опрессовки РОП должна составлять: РОП = 1,1 РУ, где РУ – максимальное ожидаемое давление на устье. Для добывающих скважин максимальное давление на устье возникает в начальный момент эксплуатации при закрытом устье. Для нефтяных скважин это давление составит: РУ = РПЛ – g(Н – HН) ρН, где РПЛ – пластовое давление в Па; Н – глубина измерения пластового давления, м; HН – уровень нефти, м; ρН – плотность нефти, кг/м3. Для газовых скважин полностью заполненных газом при закрытом устье в начальный момент это давление равно: РУ = РПЛ / eS, где e – основание натурального логарифма; s = 10–4 ОТН Н (упрощённая формула); ОТН – относительная плотность газа по воздуху. В тех случаях, если в процессе эксплуатации скважины возникает необходимость гидроразрыва пласта и давление для этой технологической операции превышает рассчитанные по вышеприведённым формулам, то в качестве максимального устьевого давления принимают давление гидроразрыва пласта. Для скважин других категорий максимальное давление на устье определится необходимым давлением для производства соответствующей технологической операции - нагнетание рабочей жидкости для поддержание пластового давления и др. В любом случае давление опрессовки РОП не должно быть ниже минимальных РОПМИН, то есть РОП ≥ РОПМИН, которые в инструкции по расчёту обсадных колонн даны в виде таблицы:
2. Гидростатическое давление столба жидкости, которой производится опрессовка скважины. За РН принимается: 11. В не зацементированном интервале (0-h) – давление столба БР; 12. В зацементированном интервале (h-Н) давление составного столба от БР и столба цементного камня по формулам которые мы записали выше; 13. При наличии текучих пород принимается РГОРНОЕ (анализируется интервал их расположения в разрезе 50 м); 14. При АВПД принимается РПЛ (интервал 50 м), если РПЛ РГС=РБР+РЦК. 15. Для первых на площади разведочных 2–3 скважин за РН принимается давление БР в интервале, где закончилось бурение (РБР). Расчёт ведётся по схемам, аналогичным первому случаю. По данным расчета, как и для случая наружных избыточных давлений, строятся графики внутренних избыточных давлений для момента конца продавки ТС и периода опрессовки в координатах “глубина РВИ”. Затем по ним строится обобщённый график внутренних избыточных давлений, который используется при расчетах секций обсадных колонн. Определение страгивающих нагрузок на растяжение производится при расчётах параметров ОК, так как в этом случае необходимо знать вес её секций. |