Материал: Трубы нефтяного сортамента

Таблица 11.4

Коэффициенты запаса прочности

где n - КОЭффиiщент запаса прочности для тела трубы.

. Величины коэффициента запаса прочности для труб из углеро-

дистой стали группы прочности Д даны в табл. 11.4.

Прочность на растяжение в сечении трубы, ослабленном про­

точкой под центрирующее кольцо, не проверяется, так как проч­

ность этого сечения примерно на 10% выше, чем прочность c~a­

рочного шва.

Прочность на растяжение (кН) в сечении трубы, ослабленном

проточкой пид шарнирный хомут, проверяется по формуле

где F2 - площадь сечения по проточке, м2•

Обсадные колонны на внутреннее давление (МПа) рассчитыва­

ют по формуле

Сварные колонны на наружное давление рассчитывают, соглас­ но приведенной выше методике, уменьшением значений критиче­ ского давления на 5% вследствие ослабления сечения трубы про­

точкой под хомут.

ГЛАВА 12

ПРОВЕРКА ОБСАД"ЫХ ТРУБ И КОЛО"" "А ГЕРМЕТИЧ"ОСТЬ

Проверка обсадных труб

Обсадные трубы подвергают испытанию внутренним гидроста­

тическим давлением на заводах-изготовителях и в трубных базах.

Испытываются трубы с навинченными и закрепленными муфтами,

а также трубы безмуфтовые раструбные.

Трубы, изготовленные по ГОСТ 632-80, должны выдерживать

испытательное давление (МПа), величину которого вычисляют по

формуле

281 ~

Для труб исполнения А группы прочности Д допускаемое на­ пряжение R принимается: для труб с УСЛОВНЫ;\1 диаметром 273 мм и более равным О,6ат min И для остальных труб pc,b;-rblМ 0,8ат Шiп. Для труб исполнения Б допускаемое напряжение R принимается:

для труб с условным диаметром до 219 мм ы;лючительно равным

где dз - внутренний диаметр резьбы в плоскости торца муфты, мм; h 1 - высота профиля резьбы, мм; L - общая длина резьбы трубы (до конца сбега), мм; К - конусность резьбы.

Есv'IИ расчетное давление превышает 70 МПа, то испытатель­ ное давление принимают равным 70 МПа. Для труб группы проч­ ности Д С короткой треугольной резьбой, если расчетное давление

превышает 25 МПа, испытательное давление принимают равным 25 МПа.

ГОСТ 632-80 дщrускает проверку труб исполнения Б с корот­ кой и удлиненной треугольной резьбой УСЛОJШЫМ диаметром 245 мм и боле~ проводить на заводах-изготовителях по показателювнут­ реннего гидравлического давления в объеме не менее 50% от пар­ тии труб с распространением результатов на всю партию.

Продолжительность испытаний должна быть не менее 10 с, при этом в стенке трубы и в резьб()вомсоеД1инении с -муфтой не должно обнаруживаться течи. Трубы, у которых обнаруживается течь в те­ ле, бракуются. При обнаружении утечек в резьбовом соединении резьба трубы подлежит перенарезанию с последующим повторным

гидравлическим испытанием.

Опыт эксплуатации обсадных труб показывает, что резьбовые

соединения труб с муфтами, оказавшиеся герметичными при гид­

равлических испытаниях на трубопрокатных заводах, нередко при испытаниях в буровых предприятиях оказываются негерметичными.

Это явление может возникнуть в силу ряда причин. Среди них:

использование для уплотнения резьбовых соединений труб с муф­ тами некачественной смазки; неравномерное нанесение уплотни­ тельной смазки на нарезание поверхности труб перед навинчива-

282

Проверка обсадных колонн

После спуска и цементирования обсадные колонны подверга­

ются гидравлическим испытаниям с целью проверки качества це­

ментирования, определения герметичности и прочности колонн.

Испытания предусматривают проверку: расположения цемента за обсадной колонной и контактов цементного камня с обсадными

трубами; герметичности цементного кольца промежуточной обсад­

ной колонны или кондуктора, на которых устанавливается проти­

вовыбросное оборудование; прочности и гермеТtIЧНОСТИ всей обсад­

ной колонны.

Кондукторы u nро.межуточные колонны. Согласно инструкции

по испытанию скважин на герметичность, испытание кондукторов

и промежуточных колонн на герметичность производится опрессов­

кой при заполнении их от устья на глубину 20-25 м водой, ав ос­

тальной части жидкостью, которой производилась продавка там­

понирующей смеси. Перед опрессовкой допускается полная замена всей продавочной жидкости водой при наличии на устье противо­ выбросового оборудования.

Во всех случаях плотность опрессовочной жидкости не должна быть выше плотности раствора, заполнявшего скважину при ее цементировании, или' ниже значения, при котором создается избы­

точное наружное давление на колонну, превышающее предельно

ДОПУСТИl\lУЮ величину на смятие.

Особо ответственные промежуточные колонны, после спуска ко­ торых при углублении скважин предполагается вскрытие пластов с высоко аномальным давлением, по решению объединений допус­

кается испытывать с использованием сжатого воздуха или газа.

После разбуривания цементного стакана и выхода из-под баш­

мака на 1,0-3,0 м кондуктор или промежуточная колонна вместе

с установленным на них противовыбросовым оборудованием для

проверки герметичности цементного кольца, во избежание проры­ Ба за башмак колонны жидкости или газа при выбросах, подвер­ гаются повторной опрессовке при спущенной бурильной колонне со

закачкой на забой порции воды с подъемом ее в башмак на 10-

20 М.

Давление на устье скважины при опрессовке определяется по

формуле

от устья скважины до башмака колонны, м.

Давление опрессовки не должно быть выше величин, определя­

емых из выражения

284

где РгL - давление у башмака колонны, при котором возможен

гидроразрыв или поглощение жидкости породами, залегающими

у башмака колонны.

При отрицательных расчетных значениях Ропу повторная оп-

рессовка не производится.

Эксплуатационные КОЛОННЫ. Эксплуатационную колонну испы­

тывают на герметичность в скважинах со ~плошными колоннами

и фильтрами или с открытым участком ствола скважины ниже баш­

мака - после проверки положения цементного стакана, а при не­

обходпмости - после его разбуривания до установленного миниму­

ма его высоты.

Эксплуатационные колонны после спуска и цементирования ис­ пытываются на герметичность опрессовкой с предварительной за­ меной глинистого раствора водой, если вода не является промы­ вочной жидкостью. В скважинах, при опробовании и в начале экс­ плуатаЦJIИ которых на устье предполагается отсутствие избыточ­

ного давления, эксплуатационная колонна дополнительно испыты­

вается на герметичность снижением уровня воды.

После установки цементных мостов для испытания вышележа­ щих горизонтов колонна испытывается опрессовкой с предвари­

тельной заменой глинистого раствора водой и тем способом, кото­

рым был вызван приток при опробовании предыдущегоизолиро­

ванного пласта (снижением уровня, аэрацией и др.). После ре­

монтных цементирований под давлением колонна испытывается

опрессовкой и снижением уровня жидкости.

испытание колонн на герметичность способом опрессовки

При испытании колонн на герметичность способом опрессовки

маКСШlально возможного внутреннего рабочего давления Рвz , возникающего в колонне при проходке, опробовании, эксплуатации

и ре}lОнте скважин:

где P")ТIZ - внутреннее давление при испытании колонны на герме­

тичность на глубине z, .Па; РВг - максимальное внутреннее давле­

ние в колонне на глубине z при проходке, опробовании, эксплуата­ ции и капитальном ремонте, Па.

Максимальное давление РВг ·определяется согласно Инструк-

ции по расчету обсадных колонн для нефтяных и газовых сква­

жин Г3].

Опрессовка верхней секции колонны должна производиться при

внутреннем давлении на устье колонны Ропу , вычисленном по фор­

муле (12.5) при z=O, но не ниже величин Ропи: Ропу :::> Ропп.

Значения Рапа привелены выше.

285