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

боковых стволов скважин РД 153 - 39.0 – 343 – 04, 2004 г.)

Методика определения максимального рабочего и испытательного давлений эксплуатационных колонн (для ремонтных работ связанных герметизацией эксплуатационных колонн)
Определение максимального рабочего и испытательного давлений эксплуатационных колонн, прослуживших 10 и более лет без нарушений целостности:

1. 
   Определяем ослабленные участки эксплуатационной колонны путём проведения комплекса ГИС (СГДТ-2, АМИД-42, МАК-2).
   
2. 
   Минимальную толщину стенки колонны принимаем при расчёте на 20 %
   

меньше исследованной (рекомендация Даутова Ф.И.).

3. 
   Воспользуемся формулой Барлоу для определения избыточного внутреннего давления, при котором напряжения в теле трубы в сечении Z по стволу скважины достигают предела текучести
   

---

g – ускорение свободного падения, м/с² .

6. 
   После испытания колонны на герметичность все работы в скважине, а также её эксплуатация должны производится таким образом, чтобы рабочее давление на устье не допускалось выше Р_раб.max , вычисленного по формуле:
   

Р_раб.max= Р_опуmax/ 1,1. (2.4)

7. 
   Если при исследовании скважины за обсадной колонной ниже башмака кондуктора выявлены участки отсутствия контакта цемента с колонной (породой) или снижение плотности цемента достигает 1500 кг/м³ и менее, то по рекомендации Даутова Ф.И. максимальное рабочее и испытательное давления для эксплуатационной колонны снижаются на 20-30 %.
   

Определение максимального рабочего и испытательного давлений эксплуатационных колонн, прослуживших менее 10 лет, но подвергнутым капремонтам с целью восстановления герметичности:

1. 
   Определение максимальных давлений в этом случае производим двумя расчётами:
   

• 
  расчётом на прочность эксплуатационной колонны аналогично п. 1;
  
• 
  расчётом на прочность места ремонта.
  

2. 
   Если герметизация места нарушения была осуществлена закачкой тампонажного раствора (цемент, смолы и т.п.), то рассчитываем прочность тампонажного камня на разрыв от внутреннего давления
   

---

σ_ТП – предел текучести материала пластыря, МПа; Д_В – внутренний диаметр обсадной колонны, м.

5. 
   Если герметизация места нарушения произведена спуском летучки или дополнительной колонны с последующим цементированием, то рассчитываем прочность на разрыв от внутреннего давления летучки или дополнительной колонны, аналогично п. 4.
   
6. 
   Определяем максимальное избыточное внутреннее давление испытания э/колонны в интервале ремонта и максимальное внутреннее давление на устье для испытания на герметичность аналогично п.п. 4-5.
   
7. 
   По наименьшему расчетному значению максимального внутреннего давления на устье скважины для испытания на герметичность эксплуатационной колонны по п.1 определяем максимальное рабочее давление на устье аналогично п. 6.
   

---

Пример 2.3. Рассчитать максимальное рабочее и испытательное давление эксплуатационной колонны в нефтяной скважине.

Исходные данные по исследуемой скважине:

Эксплуатационная колонна диаметром 146 х7,7 мм, марка стали Д, спущена на глубину 1560 м;

δ_исZ - минимальная толщина стенки обсадной колонны в сечении Z и на глубине 1050 м по данным исследования скважины составила 6 мм; коэффициент запаса прочности n = 1,15;

 _Т= 379 МПа для труб с маркой стали Д.

р_гс= 1100 кг/м³ плотность жидкости, принимаемой при расчёте наружного давления в интервале подъёма цементного раствора;

р_ж= 1000 кг/м³ плотность опрессовочной жидкости; g = 9,8 м/с² ускорение свободного падения;

Глубина герметизации эксплуатационной колонны установкой пластыря

(профильного перекрывателя) – 1000 м;

δ_П = 5 мм, толщина стенки пластыря в интервале нарушения колонны

(1000 м);

σ_ТП = 210 МПа, предел текучести материала пластыря.

Определяем максимальное рабочее и испытательное давления эксплуатационной колонны прослужившей 10 и более лет без нарушения целостности.

Воспользуемся формулой Барлоу для определения избыточного внутреннего давления, при котором напряжения в теле трубы в сечении Z по стволу скважины достигают предела текучести

---

Р_опиzmax= Р_TZ/ 1,05n,

Р_опиzmax= 21,8 / 1,05×1,15 = 18,0 МПа

Максимальное внутреннее давление на устье скважины для испытания на герметичность эксплуат. колонны в один прием без пакера определяем по формуле:

^Ропуmax^{= Р}опиz max^{+ 10-6(р}гс^{– р}ж^{)g Z,}

Р_опуmax= 18,0 + 10^-6 (1100 – 1000) × 9,8 ×1050 = 19,0 МПа.

После испытания колонны на герметичность все работы в скважине, а также её эксплуатация должны производиться таким образом, чтобы рабочее давление на устье не допускалось выше Р_раб.max, вычисленного по формуле:

^Рраб.max^{= Р}опу max^{/ 1,1,}

Р_раб.max= 19,0 / 1,1 = 17,3 МПа.

Определяем максимальное рабочее и испытательное давление эксплуатационной колонны, прослужившей менее 10 лет, но подвергнутой капремонту с целью восстановления герметичности, например, установкой пластыря (профильного перекрывателя).

Определяем избыточное внутреннее давление, при котором напряжения в теле пластыря в интервале нарушения

---