4 Расчет обсадной колонны.
4.1 Расчет наружного давления.
В незацементированной зоне 0<z≤h.
При z=0 PH=0
При z=700м PH=1180∙9,81∙700∙10-6=8,1МПа
В зацементированной зоне h≤z≤L.
При z=Нг =900м
PH=1180∙9,81∙700∙10-6+1,1∙104(900-700)∙10-6=10,3МПа
При z=Нос =950м
PH=1180∙9,81∙700∙10-6+1,1∙104(950-700)∙10-6=10,85МПа
При z=Lo =1000м
PH=1180∙9,81∙700∙10-6+1,1∙104(1000-700) 10-6=11,4МПа
При z=S1=1500м
При z=S`2=2450м PH=PплS`2=30МПа
При z=S2=L=2500м PH=PплS2=PплL=30,5МПа
В период окончания эксплуатации при полном истощении продуктивного пласта наружное давление равно гидростатическому.
При z=S`2=2450м
PH=1180∙9,81∙700∙10-6+1,1∙104(2450-700)∙10-6=27,35МПа
При z=S2=L=2500м
PH=1180∙9,81∙700∙10-6+1,1∙104(2500-700) 10-6=27,9МПа
4.2 Расчет внутренних давлений.
Внутреннее давление в обсадной колонне зависят от технологической операции.
При испытании на герметичность.
В интервале отсутствия жидкости во внутренней полости при z=900м Pвz=0.
При z=950м 
При z=1000м 
При z=1500м 
При z=2450м 
При z=2500м 
В период освоения. Нос=950м; mос=1050кг/м3;
При z=950м 
При z=1000м 
При z=1500м 
При z=2450м 
При z=2500м 
При окончании эксплуатации. Ноэ=700м; mоэ=820кг/м3
При z=700м 
При z=900м 
При z=950м 
При z=1000м 
При z=1500м 
При z=2450м 
При z=2500м 
4.3 Определение наружных избыточных давлений.
Наружные избыточные давления определяются по формуле:
Рниz=Рнz –Рвz.
Для случая окончания цементирования, когда жидкий тампонажный раствор воздействует на обсадную колонну.
В незацементированной зоне в интервале 0≤z≤h.
Как изнутри, так и снаружи колонны находится буровой раствор, поэтому на всем интервале избыточное давление равно нулю.
В зацементированной зоне h ≤z≤L в затрубном пространстве находится цементный раствор, и из-за разности удельных весов возникает избыточное давление.
Рниz=(γц-γр)∙(z-h)·10-6
При z=700м Рниz=0
При z=900м Рниz=(1870-1180)∙9,81∙(900-700)·10-6=1,35МПа
При z=950м Рниz=(1870-1180)∙9,81∙(950-700)·10-6=1,7МПа
При z=1000м Рниz=(1870-1180)∙9,81∙(1000-700)·10-6=2МПа
При z=1500м Рниz=(1870-1180)∙9,81∙(1500-700)·10-6=5,4МПа
При z=2450м Рниz=(1870-1180)∙9,81∙(2450-700)·10-6=11,8МПа
При z=2500м Рниz=(1870-1180)∙9,81∙(2500-700)·10-6=12,2МПа
При испытании на герметичность снижением уровня.
В незацементированной зоне в интервале 0≤z≤Hг.
Поскольку колонна в этом интервале изнутри пустая, избыточное давление равно наружному:
Pниz= Pнz
При z=0 Pни=0;
При z=700м Рни=1180∙9,81∙700=8,1МПа
В зацементированной зоне:
При z=900м Pни=10,3МПа
В интервале Hг≤z≤L
Pниz= Pнz-Рвz
При z=950м Pни=10,85МПа-0,49МПа=10,36МПа
При z=1000м Pни=11,4МПа-0,98МПа=10,42МПа
При z=1500м Pни=20МПа-5,89МПа=14,11МПа
При z=2450м Pни=30МПа-15,2МПа=14,8МПа
При z=2500м Pни=30,5МПа-15,7МПа=14,8МПа
При освоении скважины:
Pниz= Pнz-Рвz
При z=950м Pни=10,85МПа
При z=1000м Pни=11,4МПа-0,52МПа=10,88МПа
При z=1500м Pни=20МПа-5,67МПа=14,33МПа
При z=2450м Pни=30МПа-15,45МПа=14,5МПа
При z=2500м Pни=30,5МПа-15,9МПа=14,6МПа
При окончании эксплуатации:
Pниz= Pнz-Рвz
При z=700м Pни=8,1МПа
При z=900м Pни=10,3МПа-1,6МПа=8,7МПа
При z=950м Pни=10,85МПа-2МПа=8,85МПа
При z=1000м Pни=11,4МПа-2,4МПа=9МПа
При z=1500м Pни=20МПа-6,44МПа=13,56МПа
При z=2450м PH=30МПа-14,1МПа=15,9МПа
При z=2500м PH=30,5МПа-14,5МПа=16МПа
Полученные данные сведем в табл.6 и построим эпюру избыточных наружных давлений рис.1.
Таблица 6
Избыточные наружные давления, действующие на обсадную колонну.
|
Глубина,м |
Операции |
Максимум |
|||
|
Окончание цементирования |
Испытание на герметичность |
Освоение |
Окончание эксплуатации |
||
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
700 |
0 |
8,1 |
8,1 |
8,1 |
8,1 |
|
900 |
1,35 |
10,3 |
10,3 |
8,7 |
10,3 |
|
950 |
1,7 |
10,36 |
10,85 |
8,85 |
10,85 |
|
1000 |
2 |
10,42 |
10,88 |
9 |
10,88 |
|
1500 |
5,4 |
14,11 |
14,33 |
13,56 |
14,33 |
|
2450 |
11,8 |
14,8 |
14,5 |
15,9 |
15,9 |
|
2500 |
12,2 |
14,8 |
14,6 |
16 |
16 |