- •Овчинников в. П. Заканчивание скважин. Конспект лекций
- •Введение. Задачи предмета
- •Лекция 1. Элементы физики нефтегазового пласта
- •1.1. Гранулометрический состав пород
- •1.2. Пористость и удельная поверхность
- •1.3. Проницаемость горных пород
- •1.4. Неоднородность коллекторских свойств
- •1.5. Состав и физическое состояние нефти и газа в условиях продуктивного пласта
- •1.6. Некоторые свойства газов и нефтей
- •1.7. Пластовые воды
- •1.8. Молекулярно-поверхностные свойства воды, система "жидкость - пористая среда"
- •1.9. Понятие о коэффициенте аномальности, индексе давления поглощения и поровом давлении.
- •, Лекция 2. Понятие о конструкции скважины
- •2.1. Виды обсадных колонн
- •2.2. Требования к конструкции скважин
- •2.3. Основные факторы, влияющие на проектирование конструкции скважины
- •2.4. Особенности проектирования конструкций газовых и газоконденсатных скважин
- •2.5. Особенности проектирования конструкции скважин в районах многолетней мерзлоты.
- •2.6. Проектирование конструкции скважин
- •Лекция 3. Обсадные трубы.
- •3.1. Конструкция обсадных труб
- •3.2 Сварные соединения обсадных труб
- •Лекция 4. Вскрытие продуктивных пластов
- •4.1. Влияние промывочной жидкости на качество вскрытия продуктивного пласта
- •4.2. Зона проникновения.
- •4.3. Влияние вторичного вскрытия на продуктивность пластов
- •Лекция 5. Прочность обсадных труб и их соединений при осевом растяжении.
- •5.1. По телу трубы
- •5.2. По сварному соединению
- •5.3. В муфтовом соединении треугольного профиля
- •5.4. В соединении с трапециевидной резьбой
- •5.5. Сопротивляемость обсадных труб избыточному гидравлическому давлению
- •5.6. Прочность обсадных труб при совместном действии осевой силы и равномерного бокового давления
- •5.7. Расчет эксплуатационной колонны на смятие. Методы расчета
- •5.8. Расчет эксплуатационной колонны на внутренней давление (разрыв)
- •5.9. Расчет колонны на страгивание
- •Лекция 6. Расчетные формулы для определения прочности колонн, к различным видам нагрузок
- •6.1. Условия работы обсадных колонн
- •6.2. Расчетные формулы для определения прочности колонн, к различным видам нагрузок
- •6.3. Расчет равнопрочной обсадной колонны
- •6.4. Внутреннее давление
- •6.5. Наружное давление.
- •6.6. Избыточное наружное давление в нефтяных скважинах
- •6.6.1. Избыточное наружное давление в газовых скважинах
- •6.7. Избыточное внутреннее давление в нефтяных скважинах
- •6.7.1. Избыточное внутреннее давление в газовых скважинах
- •Лекция 7. Порядок выбора конструкции эксплуатационной колонны.
- •Лекция 8. Особенности расчета обсадных колонн для наклонно-направленных ckbaжин
- •8.1. Наружное и внутреннее давление.
- •8.2. Нагрузки от собственного веса и изгиба
- •8.3. Порядок расчета и выбора конструкций обсадных колонн для наклонно направленных скважин
- •Лекция 9. Расчет усилия натяга эксплуатационной колонны
- •Лекция 10. Особенности расчета промежуточных колонн для нефтяных и газовых скважин
- •10.1. Особенности расчета промежуточных колонн для нефтяных скважин
- •10.1.1 .Внутреннее давление
- •10.1.2. Наружное давление
- •10.1.3. Избыточное наружное давление.
- •10.1.4. Избыточное внутреннее давление.
- •10.1.5. Осевая нагрузка от собственного веса.
- •10.2. Особенности расчета промежуточных обсадных колонн для газовых скважин
- •10.2.1. Внутреннее, давление
- •10.2.2. Наружное давление.
- •10.2.3. Избыточное наружное давление.
- •10.2.4. Избыточное внутреннее давление.
- •10.2.5. Устойчивость кондуктора
- •Лекция 11. Технологическая оснастка обсадных колонн
- •11.1. Подготовительные работы к спуску обсадных труб
- •11.2. Спуск обсадных колонн
- •11.3. Спуск хвостовика
- •11.4. Скорость спуска обсадных колонн
- •Лекция 12. Расчет потайных колонн и колонн, спускаемых частями
- •12.1. Промежуточные потайные колонны
- •12.2. Промежуточные колонны, опускаемые частями
- •12.3. Эксплуатационные потайные колонны
- •12.4. Рекомендации по расчету импортных обсадных труб
- •12.5. Допустимое внутреннее давление в обсадной колонне
- •12.6. Особенности расчета обсадных колонн при бурении с плавучих средств
- •Лекция 13. Рекомендации по выбору типов. Резьбовых соединений и групп прочности (марок) обсадных труб
- •13.1. Методика выбора обсадных труб и резьбовых соединений
- •13.2. Выбор обсадных труб по условиям прочности
- •13.3. Выбор резьбовых соединений и герметизирующих средств по условиям герметичности (плотности)
- •Лекция 14. Технология разобщения вскрытых бурением пластов
- •14.1. Технология разобщения пластов в скважине
- •14.1.1. Цели и задачи разобщения.
- •14.1.2. Требования к качеству, разобщения
- •14.2. Способы первичного цементирования
- •14.3. Цементирование с созданием в процессе озц в заколонном пространстве избыточного давления
- •14.4. Обоснование способа цементирования. Расчет технико-технологических параметров процесса цементирования.
- •14.5. Обоснование потребного объема материалов для приготовления тампонажного раствора
- •14.6. Определение времени цементирования
- •14.7. Подготовительные работы к цементированию
- •14.8. Заключительные работы после цементирования
- •14.9. Оценка качества цементирования скважин
- •Лекция 15. Испытание перспективных горизонтов. Задачи и сущность опробывания
- •15.1. Технология процесса опробывания
- •15.1.1. Подготовительные работы
- •15.1.2. Выбор места установки и размера пакера
- •15.1.3. Обоснование величины депрессии и диаметра штуцера
- •15.1.4. Оборудование устья скважины
- •15.1.5. Процесс спуска пластоиспытателя и опробывание пласта
- •15.2. Интерпретация результатов опробывания
- •15.3. Осложнения и аварии
- •15.4. Испытатели пластов, спускаемых на трубах без опоры на забой
- •15.5. Опробыватели пластов, спускаемые на кабеле
- •15.6. Опробывание пластов в процессе бурения
- •Лекция 16. Освоение и испытание скважин
- •16.1. Освоение скважин
- •Лекция 17. Ремонтно-изоляционные работы в скважине
- •17.1. Способы ремонтного цементирования
- •17.2. Методы выявления дефектов в скважине
- •17.3. Цементирование без пакера
- •17.4. Цементирование с извлекаемым пакером
- •17.5. Цементирование с неизвлекаемым пакером
- •17.6. Способы повторного цементирования
- •17.7. Цементирование под давлением
- •17.8. Изоляция зон поглощений
- •17.9. Установка цементных мостов
- •17.10. Ликвидация и консервация скважины
- •Лекция 18. Техника и технология морского бурения
- •18.1 Техника и технология морского бурения
- •18.2. Типы мбк
10.2.2. Наружное давление.
Наружное давление определяют по тем же формулам и методике что и для нефтяных скважин.
10.2.3. Избыточное наружное давление.
Избыточное наружное давление определяют как разность между наружным и внутренним давлениями, рассчитанными для одного и того же момента времени.
10.2.4. Избыточное внутреннее давление.
В общем случае избыточное внутреннее давление определяют как разность между внутренним и наружным давлениями, рассчитанными для одного и того же момента времени.
Удельный вес испытательной жидкости не должен превышать удельного веса бурового раствора, который применялся при окончании бурения под рассчитываемую колонну.
Весьма существенным фактором для промежуточных колонн и кондукторов является износ внутренней поверхности труб при углублении. В результате износа прочность труб и их соединений уменьшается. Конечно необходимо принимать меры к его предотвращению, но так как полностью предотвратить износ нельзя, то следует его прогнозировать. Если предположить, что основной причиной износа является трение между бурильными замками и внутренней поверхностью промежуточной колонны при СПО, тогда можно построить корреляционную зависимость величины износа в том или ином сечении от величины работы в ней.
АзНИмашем предложена следующая зависимость:
где: - число рейсов бурильной колонны ниже рассматриваемого сечения;
- число бурильных труб в одной свече;
- длина бурильного замка и средняя длина одной бурильной трубы;
- поправочный коэффициент;
- средняя длина участка бурильной колонны ниже рассматриваемого сечения:
;
- расстояние от башмака промежуточной колонны до рассматриваемого сечения;
- предельная глубина бурения, при достижении которой будет спущена последующая обсадная колонна;
- глубина начала первого рейса после спуска рассчитываемой промежуточной колонны;
- длина утяжеленных бурильных труб;
- наружный диаметр бурильного замка;
- угловая скорость вращения бурильной колонны;
- продолжительность механического бурения до спуска последующей колонны;
- условный удельный износ обсадных труб -
- это тот путь трения бурильных замков о поверхность обсадной колонны, за который толщина стенки трубы в месте трения уменьшается на единицу.
Величина определяется на основании обработки промыслового материала либо по эмпирическим зависимостям представленным графически.
10.2.5. Устойчивость кондуктора
Промежуточные и эксплуатационные колонны, как правило, обвязываются с кондуктором, так чтобы эти колонны были в растянутом состоянии. Следовательно, на кондуктор будут действовать сжимающие осевые силы. Если хотя бы небольшой верхний участок, кондуктора является не зацементированным, то эти силы могут вызвать потерю устойчивости кондуктора во избежании предельного изгиба выступающей части кондуктора необходимо выполнять условие:
где: - сумма осевых сил приложенных к верхнему концу , кондуктора;
- площадь поперечного сечения тела кондуктора;
- допустимое напряжение осевого сжатия, величина которого зависит от жесткости свободного конца:
;
- коэффициент приведения длины.
Свободный конец кондуктора можно рассматривать как стержень с одним защемленным концом, а другим шарнирно опертым концом. Для такого случая Кд = 0,75.
h - длина свободного участка;
- радиус инерции поперечного сечения:
при
при
- коэффициент запаса прочности;
- предельная гибкость кондуктора:
;
а - коэффициент несовершенства, учитывающий возможность, некоторого отклонения свободного конца кондуктора от строго прямолинейной формы и небольшую эксцентричность приложения нагрузки.
Принимают а =0,25:
.
Из данной формулы видно, что в пределах свободного конца нежелательно иметь трубы, с неутолщенными концами на которых имеется резьба,, поскольку площадь сечения нарезанного , конца уменьшается, и следовательно, допустимая сжимающая нагрузка значительно меньше, чем собственно тело, трубы.
Весьма большое значение для устойчивости кондуктора имеет соосность колонн и кондуктора при обвязке. Если ось колонны смещена или имеет некоторый наклон к оси кондуктора, то сжимающая сила будет приложена также эксцентрично и устойчивость кондуктора существенно измениться.