Файл: Строительство наклоннонаправленной эксплуатационной скважины 12 на площади СевероПрибрежная.rtf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.04.2024
Просмотров: 170
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
2.4.2 Конструирование эксплуатационной колонны по длине
Для расчета принимаются обсадные трубы диаметром 139,7 мм из стали группы прочности “N-80”. В соответствии с требованиями “Инструкции по расчёту обсадных колонн” принимаются к проектированию обсадные трубы исполнения А, т.к. обсадные трубы исполнения Б запрещается применять при креплении нефтяных и газовых скважин. В соответствии с рекомендациями, а также принимая во внимание, что максимальное внутреннее избыточное давление в обсадной колонне попадает в интервал 35¸60 МПа и скважина наклонно-направленная принимается тип резьбового соединения - VAGT.
-я секция
Определяем требуемую прочность трубы на смятие для 1-ой секции Р1см, которая удовлетворяет условию[18]:
Р1СМ ≥ nСМ·Р1НИ (2.62)
где Р1НИ - величина наружного избыточного давления в начале 1-ой секции (на забое);
nСМ - коэффициент запаса на смятие внешним избыточным давлением (1,0 - 1,3), выбираем nСМ =1,2, т.к. коллектор неустойчивый.
Р1СМ ≥ 1,2 · 20,937 = 25,124 МПа.
Находим толщину стенки δ1, которая обеспечивает найденную прочность на смятие или на критические давления δ1= 8,9 мм исполнения А группы прочности N-80.
Из условия перекрытия верхнего нефтяного пласта на 50 м проектируем глубину установки первой секции 2280 м по вертикали.
По мере удаления от забоя Р1НИ снижается, поэтому на какой-то глубине устанавливаем трубы с меньшей толщиной стенки.
Находим значение Р2НИ, которое обеспечится прочностью трубы со следующей меньшей толщиной стенки δ2 из условия[18]:
*Р2СМ = Р2СМ (1-0,3 ΣG1 / Q2Т ) (2.63)
Р2НИ = *Р2СМ / nСМ (2.64)
где: Р2СМ - прочность труб на смятие для следующей за δ1 толщины δ2 < δ1. Толщину стенки δ2 для второй секции выбираем 8,0 мм исполнения А группы прочности N-80.
Рассчитываем вес 1-ой секции G1:
G1 = 11 • q1 (2.65)
где q1 - вес 1 м. труб 1-ой секции с толщиной стенки δ1.
G1 = 583•0,354 = 206,382 кН.
Для второй секции:
*Р2СМ
= 22,1´(1-0,3´206,382 /1510) = 21,19 МПа;
Р2НИ = 21,19/1 = 21,19 МПа.
По обобщенному графику наружных избыточных давлений видно, что в месте установки 1-ой секции PНИ = 19 МПа. Данное значение выше расчетного следовательно проектируемое значение глубины установки первой секции не нуждается в уточнении.
Определяем фактические коэффициенты запаса прочности для 2-ой секции на глубине L1 при длине 1-ой секции l1 на внутреннее давление[18]:
nР = Р2Р / Р2ВИ (2.66)
где: Р2Р - прочность труб 2-ой секции на внутреннее давление с толщиной стенки δ2 (найдено по таблице в Инструкции…);
Р2ВИ - внутреннее избыточное давление на глубине L1 (определяется по обобщённому графику избыточных внутренних давлений).
nР = 31,6/15,9 = 1,98.
на страгивание в резьбовом соединении[18]:
nСТР = Q2СТР / G1 (2.67)
где Q2СТР - прочность на страгивающие нагрузки для труб 2-ой секции с толщиной стенок δ2;
G1
- растягивающая нагрузка на 2 -ую секцию, равная весу 1-ой секции.
nСТР =1226/206,382 = 5,94.
Рассчитанные фактические коэффициенты запаса прочности для 2-ой секции на глубине L1 м при длине 1-ой секции l1 больше допустимых np=1,15 и nстр=1,3
условие на прочность выполняется.
При соблюдении условий прочности для второй секции параметры 1-ой секции принимаются окончательные:
группа прочности "N-80";
толщина стенок δ1=10,54мм;
длина секции l1= 866 м по вертикали;
глубина установки L1= 2280 м по вертикали;
интервал установки L - L1=3147-2280 м по вертикали;
вес секции G1= 286 кН.
-я секция
Группа прочности материала труб для 2-ой секции принимается такой же, как для 1-ой.
Толщина стенок труб для 2-ой секции принята равной δ2=8,0 мм при определении параметров 1-ой секции.
Трубы с толщиной стенки δ2 могут быть установлены до глубины, на которой действующее наружное избыточное давление обеспечат трубы со следующей меньшей толщиной стенки δ3 < δ2
.
Находим значения наружного избыточного давления Р3НИ из условия:
Р3НИ = Р3СМ / nСМ (2.68)
где *Р3СМ - прочность труб на смятие для толщины труб δ3=7,3.
Р3НИ =18,3/1=18,3 МПа.
На глубину L2, на которой действует Р3НИ (предварительная глубина установки 2-ой секции) L2=20 м по вертикали.
Определяем предварительную длину 2-ой секции l2:
l2 = L1-L2 (2.69)
где L1 - глубина установки 1-ой секции.
l2 = 2280-20=2260 м.
Рассчитываем предварительный вес 2-ой секции G2:
G2 = l2 q2 (2.70)
где q2 - вес 1 м труб с толщиной стенки δ2.
G2 =2260•0,321=658 кН.
Корректируем прочность на смятие труб 3-ей секции с толщиной стенок
Для расчета принимаются обсадные трубы диаметром 139,7 мм из стали группы прочности “N-80”. В соответствии с требованиями “Инструкции по расчёту обсадных колонн” принимаются к проектированию обсадные трубы исполнения А, т.к. обсадные трубы исполнения Б запрещается применять при креплении нефтяных и газовых скважин. В соответствии с рекомендациями, а также принимая во внимание, что максимальное внутреннее избыточное давление в обсадной колонне попадает в интервал 35¸60 МПа и скважина наклонно-направленная принимается тип резьбового соединения - VAGT.
-я секция
Определяем требуемую прочность трубы на смятие для 1-ой секции Р1см, которая удовлетворяет условию[18]:
Р1СМ ≥ nСМ·Р1НИ (2.62)
где Р1НИ - величина наружного избыточного давления в начале 1-ой секции (на забое);
nСМ - коэффициент запаса на смятие внешним избыточным давлением (1,0 - 1,3), выбираем nСМ =1,2, т.к. коллектор неустойчивый.
Р1СМ ≥ 1,2 · 20,937 = 25,124 МПа.
Находим толщину стенки δ1, которая обеспечивает найденную прочность на смятие или на критические давления δ1= 8,9 мм исполнения А группы прочности N-80.
Из условия перекрытия верхнего нефтяного пласта на 50 м проектируем глубину установки первой секции 2280 м по вертикали.
По мере удаления от забоя Р1НИ снижается, поэтому на какой-то глубине устанавливаем трубы с меньшей толщиной стенки.
Находим значение Р2НИ, которое обеспечится прочностью трубы со следующей меньшей толщиной стенки δ2 из условия[18]:
*Р2СМ = Р2СМ (1-0,3 ΣG1 / Q2Т ) (2.63)
Р2НИ = *Р2СМ / nСМ (2.64)
где: Р2СМ - прочность труб на смятие для следующей за δ1 толщины δ2 < δ1. Толщину стенки δ2 для второй секции выбираем 8,0 мм исполнения А группы прочности N-80.
Рассчитываем вес 1-ой секции G1:
G1 = 11 • q1 (2.65)
где q1 - вес 1 м. труб 1-ой секции с толщиной стенки δ1.
G1 = 583•0,354 = 206,382 кН.
Для второй секции:
*Р2СМ
= 22,1´(1-0,3´206,382 /1510) = 21,19 МПа;
Р2НИ = 21,19/1 = 21,19 МПа.
По обобщенному графику наружных избыточных давлений видно, что в месте установки 1-ой секции PНИ = 19 МПа. Данное значение выше расчетного следовательно проектируемое значение глубины установки первой секции не нуждается в уточнении.
Определяем фактические коэффициенты запаса прочности для 2-ой секции на глубине L1 при длине 1-ой секции l1 на внутреннее давление[18]:
nР = Р2Р / Р2ВИ (2.66)
где: Р2Р - прочность труб 2-ой секции на внутреннее давление с толщиной стенки δ2 (найдено по таблице в Инструкции…);
Р2ВИ - внутреннее избыточное давление на глубине L1 (определяется по обобщённому графику избыточных внутренних давлений).
nР = 31,6/15,9 = 1,98.
на страгивание в резьбовом соединении[18]:
nСТР = Q2СТР / G1 (2.67)
где Q2СТР - прочность на страгивающие нагрузки для труб 2-ой секции с толщиной стенок δ2;
G1
- растягивающая нагрузка на 2 -ую секцию, равная весу 1-ой секции.
nСТР =1226/206,382 = 5,94.
Рассчитанные фактические коэффициенты запаса прочности для 2-ой секции на глубине L1 м при длине 1-ой секции l1 больше допустимых np=1,15 и nстр=1,3
условие на прочность выполняется.При соблюдении условий прочности для второй секции параметры 1-ой секции принимаются окончательные:
группа прочности "N-80";
толщина стенок δ1=10,54мм;
длина секции l1= 866 м по вертикали;
глубина установки L1= 2280 м по вертикали;
интервал установки L - L1=3147-2280 м по вертикали;
вес секции G1= 286 кН.
-я секция
Группа прочности материала труб для 2-ой секции принимается такой же, как для 1-ой.
Толщина стенок труб для 2-ой секции принята равной δ2=8,0 мм при определении параметров 1-ой секции.
Трубы с толщиной стенки δ2 могут быть установлены до глубины, на которой действующее наружное избыточное давление обеспечат трубы со следующей меньшей толщиной стенки δ3 < δ2
.
Находим значения наружного избыточного давления Р3НИ из условия:
Р3НИ = Р3СМ / nСМ (2.68)
где *Р3СМ - прочность труб на смятие для толщины труб δ3=7,3.
Р3НИ =18,3/1=18,3 МПа.
На глубину L2, на которой действует Р3НИ (предварительная глубина установки 2-ой секции) L2=20 м по вертикали.
Определяем предварительную длину 2-ой секции l2:
l2 = L1-L2 (2.69)
где L1 - глубина установки 1-ой секции.
l2 = 2280-20=2260 м.
Рассчитываем предварительный вес 2-ой секции G2:
G2 = l2 q2 (2.70)
где q2 - вес 1 м труб с толщиной стенки δ2.
G2 =2260•0,321=658 кН.
Корректируем прочность на смятие труб 3-ей секции с толщиной стенок