Файл: Нефтегазовое дело направленности (профиля) программы Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти всех форм обучения Альметьевск 2019.docx

Практическое занятие – 2

Расчет допустимого давления на эксплуатационную колонну в процессе ремонта скважины
Цель практического занятия: рассмотреть и изучить методы и способы определения допустимого давления на эксплуатационную колонну при выполнении ремонтных работ. Знать нормативы определения допустимых и предельных значений давлений при опрессовке снижением уровня и избыточным давлением.

Определение допустимого давления на эксплуатационную колонну (РД 153- 9.1-332-03 «Испытание эксплуатационных колонн на герметичность» 2018 г.)

Общие положения:

1. 
   Необходимость и способ испытания эксплуатационной колонны на герметичность определяется геологической службой НГДУ, а величины давлений испытания определяются технологической службой НГДУ с учетом критериев, изложенных ниже.
   
2. 
   Эксплуатационные колонны нагнетательных скважин испытываются избыточным давлением, на 10% превышающим максимально ожидаемое давление закачки жидкости, но не выше величины допустимого давления на колонну, порядок определения которого изложен в п.3.
   
3. 
   Критерием для определения максимально допустимого давления испытания эксплуатационных колонн нагнетательных скважин на герметичность принять внутренние избыточные давления, при которых напряжение в теле трубы достигает 0,5 предела текучести (таблица 2.1). Величину снижения максимально допустимого давления в зависимости от срока эксплуатации скважины при определении давления испытания принять по таблице.
   

Минимальное давление испытания для нагнетательных скважин принять

---

равным 8,0 МПа для 168 мм эксплуатационной колонны и 10,0 МПа - для

146 мм эксплуатационной колонны независимо от срока эксплуатации скважины.

4. 
   Если расчетное давление испытания не соответствует условиям п.2, необходимо принять меры по защите колонны пакерами от воздействия высоких давлений при эксплуатации, либо перевести скважину в эксплуатацию по другому назначению.
   
5. 
   На скважинах, оборудованных пакерами с целью защиты эксплуатационной колонны от воздействия высокого давления, исключить для подпакерного пространства влияние срока службы скважин (таблица
   

2. 
   , кроме случаев, учитывающих технические и геологические причины (низкое качество цемента, небольшой раздел между пластами и т.п.), которые определяет геологическая служба НГДУ.
   

Максимальное давление испытания. Таблица 2.1

Условный диаметр трубы, мм	Толщина стенки, мм	Давление испытания, МПа	Условный диаметр трубы, мм	Толщина стенки, мм	Давление испытания, МПа
102	6,4	23,0	178	8,1	17,0
	7,4	26,0		9,2	19,0
	8,6	30,0		10,4	22,0
114	6,4	21,0		11,5	24,0
	7,4	24,0	194	7,6	15,0
	8,6	28,0		8,3	16,0
127	6,4	21,0		9,5	18,0
	7,5	22,0		10,9	21,0
	9,2	27,0	219	7,7	13,0
	10,7	31,0		8,9	15,0
140	6,2	17,0		10,2	17,0
	7,0	19,0		11,4	18,0
	7,7	21,0	245	7,9	12,0
	9,2	25,0		8,9	13,0
	10,5	28,0		10,2	15,0
146	6,5	17,0		11,1	17,0
	7,0	18,0		12,0	18,0
	7,7	20,0	273	8,9	12,0
	8,5	22,0		10,2	14,0
	9,5	24,0		11,4	15,0
	10,7	27,0		12,6	17,0
168	7,3	16,0	299	8,5	11,0
	8,0	18,0		9,5	12,0
	8,9	20,0		11,1	14,0
	10,6	24,0		12,4	15,0
	12,1	27,0	324	9,5	11,0
	-	-		11,0	13,0
	-	-		12,4	14,0

---

Таблица 2.2 – Величины снижения давления испытания для эксплуатационных колонн

Толщина стенки, мм	Срокэксплуатациискважины,лет Величина снижения, %
	10	15	20	25	30	35	40	45
7	7	14	21	28	35	42	49	56
8	6	12	18	24	30	36	42	48
9	5,5	11	16,5	22	27,5	33	38,5	44
10	5	10	15	20	25	30	35	40
11	4,5	9	13,5	18	22,5	27	31,5	36

Примечание – Ввиду того, что легирующие добавки влияют только на прочностные характеристики, скорость коррозии для обсадных труб всех марок принимается одинаковой.

Пример 2.1. Рассчитать давление испытания на герметичность эксплуатационной колонны нагнетательной скважины, срок эксплуатации которой составляет 15 лет, диаметр эксплуатационной колонны - 146 мм, минимальная толщина стенки – 7,7 мм и ожидаемое рабочее давление закачки - 11,5 МПа.

1. 
   Определяется давление испытания Р_исп:
   

---

P_мсп.  1,1 Р_раб 1,111,5  12,65МПа

2. 
   Определяется допустимое давление испытания для эксплуатационной колонны, данной скважины:
   

по таблице 2.1 и заданным условиям определяется максимальное давление испытания Р_макс=20МПа;

по таблице 2.2 определяется величина снижения максимального давления испытания в зависимости от срока эксплуатации: толщина стенки эксплуатационной колонны 7,7 мм округляется до 8 мм и получается величина снижения давления 12%.

P_сниж 0,12  20  2,4МПа

P_сниж 20  2,4  17,6МПа

Р_исп. < Р_доп., следовательно, скважину допускается эксплуатировать без пакерующих устройств.
Пример 2.2 Рассчитать давление испытания на герметичность добывающей скважины, переводимой под закачку, срок эксплуатации которой составляет 20 лет, диаметр эксплуатационной колонны – 168мм, минимальная толщина стенки - 7,3 мм и ожидаемое давление закачки – 16,0МПа.

1. 
   Определяется давление испытания Р_исп.:
   

P_исп 1,1 Р_раб 1,116,0  17,6МПа

2. 
   Определяется допустимое давление испытания для эксплуатационной колонны данной скважины:
   

по таблице 2.1 и заданным условиям определяется максимальное давление испытания Р_макс.= 16,0 МПа;

---

по таблице 2.2 определяется величина снижения максимального давления испытания в зависимости от срока эксплуатации: толщина стенки эксплуатационной колонны 7,3 мм округляется до 7 мм и получается величина снижения давления 21%.

P_сниж 0,2116,0  3,36МПа

P_доп 16,0  3,36  12,4МПа

Поскольку Р_исп. > Р_доп., то испытания колонны проводятся по условию п.2, но дальнейшая эксплуатация скважины допускается только с применением пакерующих устройств.

Задание для решения по вариантам в соответствии с номером по списку приводится в таблице 2.3.

Таблица 2.3 – Варианты заданий для выполнения расчетов

Варианты заданий	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Возраст скважины	10	15	18	20	22	25	30	35	40	45
Диаметр э/к	102	114	127	140	146	168	146	114	168	178
Толщина стенки, мм	6,4	7,4	10,7	7,0	7,7	8,0	10,7	8,6	7,3	8,1

Допустимое давление в интервале ремонта (Регламент на строительство

---