Оценка возможности гидроразрыва пласта

 

Условие гидроразрыва пласта:

 

(75 МПа

 

Определяем расчетный диаметр насадок гидромониторного долота

Трехшарошечное долото имеет три гидромониторные насадки диаметром ().

 

Диаметр насадок определяется по формуле:

 

 

Где z-число насадок долота;

 

- перепад давления в гидромониторных насадках долота, МПа.

 

- коэффициент расхода насадки, зависящий от конструкции насадки (при приближенных расчетах принимают для обычных долот 0,64-0,7, а для гидромониторных 0,9-0,95).

 

 

 

Расчет эксплуатационной колонны на прочность

При расчете выделяются три основные нагрузки:

· Внутреннее избыточное давление;

· Наружное избыточное давление смятия;

· Осевая нагрузка растяжения от собственного веса обсадной колонны.

Учитывая различные условия нагружения, обсадную колонну, как правило, составляют из нескольких секций обсадных труб одного типоразмера, как по толщине стенки, так и по механическим свойствам материала.

Условия расчета:

· Скважина нефтяная фонтанирующая;

· Скважина вертикальная;

· Эксплуатационная колонна диаметром 146мм;

· Глубина от устья скважины до башмака эксплуатационной колонны L=2930;

· Глубина спуска предыдущей обсадной колонны L0=350;

· Снижение уровня в эксплуатационной колонне при испытании на герметичность от устья H=1000 м;

· Уровень жидкости в эксплуатационной колонне в завершающий период эксплуатации H=1500 м;

· Расстояние от устья до уровня цементного раствора h=300 м;

· Удельный вес цементного раствора

· Удельный вес пластовой воды

· Удельный вес испытательной жидкости

· Удельный вес жидкости в эксплуатационной колонне при освоении

· Удельный вес жидкости (нефть) в эксплуатационной колонне в период ввода в эксплуатацию

· Удельный вес жидкости (нефть+вода) в эксплуатационной колонне в завершающий период эксплуатации

· Удельный вес бурового раствора за эксплуатационной колонной

· Эксплуатационный объект расположен в интервале глубин 2910-2930 м

· Пластовые давления

· 2910 м Рпл= 31 МПа

· 2930 м Рпл= 31,3 МПа

· Запас прочности для обсадных труб в зоне эксплуатационного объекта n1=1.2

 

Построение эпюры внутреннего давления:

Определяем внутреннее давление в период ввода скважины в эксплуатацию.

Расчетная формула:

На устье.

На глубине 2930 м.

Строим эпюру А-В (рис.3)

 

Внутреннее давление по окончании эксплуатации скважины.

На глубине 1500 м.

На глубине 2930 м.

Смотрим эпюру СD (рис.3).

Построение эпюры наружного давления

На устье.

На глубине 300 м около цемента.

На глубине 350 м.

На глубине 2930 м в продуктивном пласте.

Строим эпюру ABCD (рис.6). Из рис.6 следует что внешние давления для рассмотренных схем максимальны при цементировании эксплуатационной колонны.

Таким образом, максимальное наружное давление действует на обсадную колонну в момент окончания цементирования.

Построение эпюры избыточного наружного давления

Эпюра наружного избыточного давления строится для самых неблагоприятных условий нагружения, т.е. на заключительном этапе эксплуатации, когда вследствие снижения уровня жидкости в колонне внутреннее противодавление становится минимальным. Так как при снижении уровня жидкости в колонне она опорожняется до глубины 1500 м, то в интервале от устья до глубины 1500 м эпюра наружного избыточного давления аналогична эпюре наружного давления:

На устье

На глубине 300 м.

На глубине 350 м.

На глубине 1500 м.

На глубине 2860 м.

На глубине 2980 м.

Строим эпюру избыточных давлений АВСDEF. (рис.7).

Избыточное наружное давление при испытании эксплуатационной колонны на герметичность снижением уровня до 1000 м;

На устье

На глубине 350 м.

На глубине 1000 м.

На глубине 2930 м.

 

Избыточные внутренние давления при испытании эксплуатационной колонны на герметичность снижением уровня жидкости (на устье создается давление, превышающее на 10% устьевое давление на момент начала эксплуатации.)

Некоторые расчетные значения внутреннего избыточного давления в характерных точнах:

На устье

(на 10% выше устьевого).

На глубине 300 м.

На глубине 350 м.

На глубине 2930 м.

Строим график избыточных внутренних давлений ABCD (рис.8).