Заканчивание скважин
 Скачать 4.91 Mb.
|
РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ СЕКЦИЙ ОБСАДНОЙ КОЛОННК параметрам обсадной колонны при заданном диаметре, который уже вами выбран при разработке конструкции скважины, относятся группа прочности материала труб, толщина стенок и длина секций с соответствующей группы прочности и толщиной стенки. Рекомендуется использовать по возможности наиболее дешёвые обсадные трубы, поэтому для начала расчёта выбираются трубы группы прочности Д. Принимается также тип обсадных труб и вид исполнения (для нефтегазовых скважин исполнение “А”). Перед началом расчёта вы должны определиться с наиболее опасными нагрузками, с которых начнёте расчёт параметров ОК. При анализе используются совмещенные графики избыточных наружных и внутренний давлений. Из этих графиков видно, что наружные избыточные давления достигают максимума на забое скважины. Уровень наружных избыточных давлений, как правило, больше внутренних, к тому же, прочность на внутреннее давления выше прочности на смятие (наружные избыточные давления), поэтому, за начало расчета в большинстве случаев принимают наружное избыточное давление и расчёт параметров ОК начинается снизу ОК. Расчёт начинают с определения параметров нижней (1-ой секции). 1. Секция1) Определяется требуемая прочность трубы на смятие для 1-ой секции Р1см, которая удовлетворяет условию: Р1СМ ≥ nСМ Р1НИ где: Р1НИ - величина наружного избыточного давления в начале 1-ой секции (на забое); nСМ - коэффициент запаса на смятие внешним избыточным давлением (он равен 1,0 и лишь в зоне продуктивного пласта с неустойчивым неоднородным коллектором с АВПД может доходить до 1,3). 2) Находится толщина стенки δ1, которая обеспечивает найденную прочность на смятие или на критические давления (по таблице в Инструкции по расчёту обсадных колонн). Так как по мере удаления от забоя Р1НИ снижается, то на какой-то глубине могут быть установлены трубы с меньшей толщиной стенки. 3) Находится значение Р2НИ, которое обеспечится прочностью трубы со следующей меньшей толщиной стенки δ2 из условия: Р2НИ = Р2СМ / nСМ где: Р2СМ - прочность труб на смятие для следующей за δ1 толщины δ2<δ1 (находится по таблице в Инструкции по расчету …………). 4) По обобщённому графику наружных избыточных давлений находится глубина L1, на которой действует Р2НИ (предварительная глубина установки 1-ой секции). 5) Определяется предварительная длина 1-ой секции Г l1 = L-L1 где L - глубина скважины. 6) Рассчитывается предварительный вес 1-ой секции G1 G1 = 11 · q1 где q1 - вес 1 м. труб 1-ой секции с толщиной стенки δ1 (находится в таблице основных характеристик выбранных обсадных труб). 7) Корректируется прочность на смятие труб для 2-ой секции с учетом двухосного нагружения от наружного избыточного давления и растяжения от веса 1-ой секции по выражению *Р2СМ = Р2СМ (1-0,3 G1/Q2Т ), где *Р2СМ - прочность на смятие труб 2-ой секции при двухосном нагружении; Р2СМ - прочность на смятие труб 2-ой секции при радиальном нагружении (табличное значение); G1 - растягивающая нагрузка на 2-ю секцию, равная весу 1-ой секции; Q2Т - растягивающая нагрузка для 2-ой секции, при которой напряжение в теле трубы достигает предела текучести (находится по таблице в Инструкции по ………….). 8) Находится новое (откорректированное) значение наружного избыточного давления *Р2СМ, которое обеспечится прочностью труб с толщиной стенки δ2 , но с учетом двухосного нагружения по условию (повторение п. 3): *Р2НИ = *Р2СМ / nСМ 9) На графике наружных избыточных давлений находится новая (откорректированная) глубина *L1, на которой действует *Р2НИ (глубина установки 1-ой секции). 10) Определяется откорректированная длина 1-ой секции *l1 =L - *L1 11) Рассчитывается откорректированный вес 1-ой секции *G1 = *l1 · q1 12) Определяются фактические коэффициенты запаса прочности для 2-ой секции на глубине *L1 при откорректированной длине 1-ой секции *l1 на внутреннее давление: nР = Р2Р / Р2ВИ где Р2Р - прочность труб 2-ой секции на внутреннее давление с толщиной стенки δ2 (найдено по таблице в Инструкции………..); Р2ВИ - внутреннее избыточное давление на глубине *L1 (определяется по обобщённому графику избыточных внутренних давлений). на страгивание в резьбовом соединении: nСТР = Q2СТР / *G1 где Q2СТР - прочность на страгивающие нагрузки для труб 2-ой секции с толщиной стенок δ2 (определено по таблице в Инструкции по …………..); *G1-растягивающая нагрузка на 2-ую секцию, равная откорректированному весу 1-ой секции. Рассчитанные коэффициенты должны быть больше допустимых коэффициентов запаса прочности, которые приводятся в Инструкции по расчёту обсадных колонн. Как правило, ввиду малых значений величин Р2ВИ и *G1 вблизи забоя, эти условия в большинстве случаев соблюдаются. В противном случае либо устанавливается глубина, на которой будут соблюдены условия прочности для толщины труб 2-ой секции, либо толщина стенок 2-ой секции увеличивается до значения, обеспечивающего условия прочности. 13) При соблюдении условий прочности для второй секции параметры 1-ой секции принимаются окончательно группа прочности "Д" толщина стенок δ1 длина секции *l1 глубина установки *L1 интервал установки L-*L1 вес секции *G1 |