Материал: Трубы нефтяного сортамента

ные для данного типа колонны, например си­

лы трения, возникающие при вращении бу­

рильной колонны в обсадной и приводящие в ряде ,случаев к протиранию обсад:ной трубы.

Основные нагрузки для .расчета - осевые

растягивающие нагруз!ки, 'наружное и внут­

р-енн-ее избыточные давления.

где ,\,р - удельный нес бурового раствора за колонной, Н/м3 ; 'ув­

удельный B€C жидкости в колонне, Н/м3 ; h - расстояние от У1СТЬЯ скважины до уровня цементного раствора, м; Н - расстояние от

устья скважины до уровня жидкости в колонне, м.

В газовых, а также в газоконденсатных и газовых скважинах при наличии столба жидкости в колонне

При окончании эксплуатации (Н=L) за внутреннее дав..пение

Pmin принимают наименьшие устьевое и забойное давления для

заданного диаметра эксплуатационной колонны.

В зацементированной зоне давление определяют по составно­ му столбу, пластовому и горному давлению.

1. При расчете по составному столбу (с учетом разгрузки в за­ цементированной зоне) давление принимают

266

Для газавых скважин

(11.1)-(11.3) для интервалов H~.z~1J, O~г~H, O~z~h.

2. При ра'счете по пластовому давлению избыточнае давление

апределяют па фар муле

Z

где YII - средний удельный вес вышележащих парад, Н/м3•

Расчет ведут па наибольшему из давлений, падсчитащщх ПО

.nп. l-з.,'J

Для первых разведачных скважин, а также при кольцевых диа­

метральных зазорах между скважинай и трубами менее 30 мм на- _ ружнае давление определяется по столбу буроваго раствора по формулам п. 1 (примечание б).

Для промежутачных колонн наружное избытачное давление

для нармальных уславий при атсутствии поглощений и проявлений

Qпределяется исходя из минимальнаго внутреннего. давления:

а) в незацементираванной зоне

где ,\,р - удельный вес бурового раствора за колонной, Н(мЗ ; ,\,n- удельный вес бурового раствора в колонне, HjM3•

Наружное избыточное давление при газонефтеводопроявлениях

следующую за рассчитываемой колонну.

Наружное избыточное давление при поглощениях рассчитыва­

ют по формулам (11.l)-(11.7), в которых Н-расстояние от

устья до уровня жидкости в колонне, а ,\,в заменяется на ,\,г;.

Если расчет ведется по пластовому или горному давлению, ТО

используются формулы (11.8) и (11.9).

При кольцевых диаметральных зазорах 30 мм и менее, а также

при наличии других условий, препятствующих полному вытеснению

бурового раствора из кольцевого пространства, наружное избыточ­

ное давление определяется по столбу раствора

ринz = (Ур - ук) z при 0-< z -< L.

Избblточное внутреннее давление

. Внутреннее давление в колонне действует при спуске колоннь:,

в процессе цементирования скважины и при эксплуатации. При спуске колонны в скважину давление в ней равно гидростатическо­ му :столбу жидкости. В ПРОlЦессе ц~м'ен'Гированиявнутреннее гидро­ статическое давление повышается на величину, необходимую для преодоления разности весов столбов жидкости и сопротивления дви­ жению. По мере твердения цементного раствора давление в колон­

не увеличивается, что связано с выделением тепла в процессе схва­

тывания цементного раствора. В период эксплуатации внутреннее

давление определяется уровнем жидкости в колонне или величи­

ной пластового давления (для газовых и фонтанирующих сква­ жин).

Внутреннее избыточное давл~ние определяется для периода

ввода скважины в эксплуатацию (опрессовка колонны), т. е. в мо­

мент передачи наибольшего давления.

Для эксплуатационной колонны в незацементированной зон~ (O~z~h) избыточное внутреннее давление определяется по фор­

268

Таблица 11.1

Минимальное избыточное внутреннее давление при испытании колонн

на герметичность

Большее из величин 1,1 Ру и Рап принимается за расчетное.

Взацементированной зоне избыточное внутреннее давление

определяется:

1. При расчете с учетом наружного давления составного столба'

В случаях 1 и 2 колонна испытывается в один прием без пакера. Величина Ру определяется из выражений:

а) в период ввода скважины в эксплуатацию при закрытом

устье:

269

Тер = (Ту + Тз)/2,

где 'V - удельный вес газа по воздуху; т - коэффициент сжимае­

мости газа; Ту, Тз-температуры на устье и на забое, К.

Распределение давления по длине колонны допускается прини­

мать .1IинеЙным.

По окончании эксплуатации газовых скважин за внутреннее

давление Pmin принимают наименьшие устьевое и забойное давл~­

ния;

б) для газонефтяных и газовых скважин при наличии в закры­

тых стволах жидкости и газа на всех стадиях эксплуатации внут­

,'еннее давление определяется по формулам

где Н - расстояние от устья до уровня жидкости в скважине.

Давление на устье РУ определяется из выражения (11.27) при

2=0.

В хорошо изученных районах допускается производить расчет

внутреннего давления по фактическим промысловым значениям

устьевого давления.

Формулы (11.19) и (11.20) используются, если наружное давле­

ние на колонну Рн>Ргш. Наружное давление на забое

Распределение давления Рн на участке h-L принимается ли­ нейным.

Формулы (11.21) и (11.22) используются, если Рн<Рпл,

Для промежуточных колонн избыточное внутреннее давление

определяют по формулам для эксплуатационных колонн, при этом ру рассчитывают по сле,Jl;УЮЩИМ формулам для максимального зна­

где 1- расстояние от устья до пласта, в котором возможны газово­

донефтепроявления;

б) максимальное давление при закрытом устье в случае частич­ ной замены бурового раствора газом

270