Діаметр, мм | Товщина стінки, мм | Марка сталі | Міцнісні характеристики

Ркр, МПа | Рт, МПа | Gр, кН | [G], кН | g, кН/м

146 | 10,7 | Е | 43,7 | 48,6 | 1726 | 1373 | 0,360

146 | 9,5 | Д | 37,1 | 43,1 | 1548 | 1226 | 0,322

146 | 8,9 | Д | 26,9 | 35,1 | 1686 | 1353 | 0,355

Підбір проводять графо – аналітичним методом знизу-вверх. В процесі підбору використовуємо побудовану епюру та міцнісні характеристики обсадних труб, які були розраховані в попередньому пункті, а також подані в додатках [3].

Підбір розпочинаємо з умови міцності обсадних труб на зовнішній надлишковий тиск. Умова міцності записується так:

Рз.кр ? РзнН=3000 Ч n1;

31,70 Ч 1,15 = 36,46 МПа

Для першої секції, секції де буде проводитись перфорація, рекомендується обирати труби з максимальною товщиною стінки.

Проаналізувавши додаток №2 для першої секції вибираємо труби 10,7 Е, для яких Рз.кр = 43,7 МПа.

Довжину труб першої секції приймаємо рівною товщині продуктивного горизонту плюс 50 – 100 м.

?1 = 120 + 80 = 200 м;

G1 = ?1 Ч q1;

q1 = 0,360 кН/м;

G1 = 200 Ч 0,360 = 66 кН.

Інтервал установки першої секції труб 4500 – 4280 м.

Для того, щоб підібрати труби для другої секції, оцінюємо Рзн на рівні верхнього кінця труб першої секції.

РзнН=2800 = 29,3 МПа

З додатку №2 вибираємо труби, Рз.кр яких більше 46,36 МПа пам’ятаючи, що n1 = 1,0.

Проаналізувавши додаток №2 вибираємо труби 9,5 Е, для яких Рз.кр=37,1МПа.

Оскільки труби другої секції працюють в умовах двоосьового навантаження (одночасна дія Рзн і сили ваги першої секції труб), то перевіримо можливість їхнього використання з глибини 2800 м шляхом корегування величини Рз.кр.

Корегування проводиться так

G1

(Рз.кр9,5Д)’ = Рз.кр 9,5Е Ч (1 – 0,3 Ч –––––––);

Qт9,5Е

66

(Рз.кр9,5 Д)’ = 37,1 Ч (1 – 0,3 Ч –––––––) = 36,63 МПа

1548

Виходячи з проведеного розрахунку зробимо висновок, що труби 9,5 Д можуть бути використані з глибини 2800 м, оскільки виконується така умова (Рз.кр9,5 Д)’ > РзнН=2800.

У зв’язку з тим, що замовник рекомендує використання труб ш146 мм з товщиною стінки не менше 9,5 мм, то другу секцію колони продовжуємо до глибини 1000 м, на якій заплановано перехід на інший діаметр обсадної колони

Тоді ?2 = 2800 – 1000 = 1800 м;

G2 = 1800 Ч 0,322 = 579,6 кН;

УG1-2 = 66 + 579,6 = 645,6 кН.

Розпочинаючи з труб другої секції роблять перевірку їх міцності на Рвн та розтягуюче навантаження для різьбових з’єднань.

Умова міцності записується так

Рт 9,5 Д––––––––

? n2;

Рвн Н=1000

43,1––––––

= 1,52 > 1,15, тобто запас міцності достатній

28,4

Перевірка міцності різьбових з’єднань на розтяг

Умова міцності записується так

[G] 9,5 Д ? УG1-2’;

де [G] – допустиме розтягуюче навантаження на різьбове з’єднання

226 кН > 645,6 кН – умова міцності виконується.

Комплектувати наступну секцію ми будемо трубами ОТТГ діаметром 168мм з глибини переходу діаметрів 1000 м.

На глибині 1000 м Рзн = 10,2 МПа.

Рз.кр = 10,2 Ч 1,0 = 10,2 МПа.

Проаналізувавши додаток №2 для наступної секції вибираємо труби 7,3 Д для яких Рз.кр = 18,3 МПа.

З висотою Рзн спадає, а Рвн зростає, тому підбір труб будемо виконувати і по внутрішньому надлишковому тиску.

Визначимо допустимий внутрішній тиск для труб наступної секції.

Рт 7,3Д 28,8–––––––

= –––––– = 25,04 МПа

n2 1,15

По епюрі Рвн на глибині 1000 м становить 28,5 МПа з подальшим зростанням до 29,5 МПа на глибині 0 м, тобто на усті. Отже труби 7,3 Д не підходять.

Проаналізувавши додаток №4 для наступної секції вибираємо труби 8,0 Д для яких Рт = 31,6 МПа.

Перевіримо труби 8,0 Д на міцність на Рвн

31,6––––––

= 1,11 < 1,15, тобто умова міцності не виконується

28,5

Труби 8,0 Д не задовольняють умову міцності на Рвн, тому обираємо більш міцні труби 8,9 Д для яких Рт = 35,1 МПа.

Проведемо перевірку міцності на Рвн для труб 8,9 Д на глибині 1000 м та на усті.

35,1––––––

= 1,23 > 1,15;

28,5 | 35,1––––––

= 1,19 > 1,15

29,5

Умови міцності на Рвн для обох глибин виконується, отже приймаємо довжину труб

?2 = 1000 – 0 = 1000 м;

G2 = 1000 Ч 0,355 = 355 кН.

УG1-2 = 1000,6 кН.

Проведемо перевірку міцності труб на розтягуюче навантаження для різьбових з’єднань

[G] 8,9 Д ? G1-3

1353 кН > 1000,6 кН – умова міцності виконується.

Результати розрахунків занесемо в таблицю 3.17.

Таблиця 2.17 – Результати розрахунків

Діаметр колони, 10-3 м | Номер секції | Товщина стінки, 10-3 м | Група міцності сталі | Інтервал встановлення, м | Довжина секції, м | Вага секції, кН | Наростаюча вага колони, кН

від | до

146 | 1 | 10,7 | Д | 3000 | 2800 | 200 | 66 | 66

146 | 2 | 9,5 | Д | 2800 | 1000 | 1800 | 579,6 | 645,6

146 | 3 | 8,9 | Д | 1000 | 0 | 1000 | 355 | 1000,6

Схематичне зображення конструкції експлуатаційної колони наведене на рисунку 2.21.

Рисунок 2.20 - Схематичне зображення конструкції експлуатаційної колони

2.11 Цементування обсадної колони

2.11.1 Спосіб цементування

Спосіб цементування вибирається в залежності від глибини свердловини, виду обсадних колон, висоти інтервалу цементування, температури і тиску на вибої свердловини, а також характеристики гірських порід.

Використовуючи вихідні дані, виробничі матеріали та рекомендації [6, 9], вибираємо одноступеневе