Методика расчета ОК на осевое растяжение и внутреннее давление.

Расчет эксплуатационной колонны на растяжение проводится для момента окончания спуска ее в скважину.

Выбранную из расчета на избыточное наружное давление компоновку обсадной колонны необходимо проверить на осевые растягивающие нагрузки. Для этого последовательно (снизу вверх) для верха каждой секции рассчитывают коэффициент запаса прочности на растяжение (страгивание):

n_СТР = Q_СТР/å q_i × l_i ³ [ n_СТР ]

где: å q_i × l_i - суммарный вес рассчитываемой и нижележащих секции обсадной колонны в воздухе.

 

Для труб с трапецеидальной резьбой (ОТТМ, ОТТГ, ТБО) условие прочности обсадной колонны на растяжение запишется в виде:

                       [ Q_Р ] ³ Q_Р = å q_i × l_i

значения допускаемых растягивающих нагрузок [ Q_Р ] берутся с коэффициентами запаса прочности 1,75 – 1,80.

 

Если при проверке для очередной секции условие прочности не будет выполнено, то длину этой секции необходимо определить исходя из расчета на страгивание (растяжение):

- для труб с треугольной резьбы:                                                                    L_i = [( Q_СТР /[ n_СТР ]) - S Q_i¢ ] / q_i,                                                              

- для труб с трапецеидальной резьбой (ОТТМ, ОТТГ, ТБО):

              L_i = ([Q_Р ] - S Q_i¢) / q_i,

 где: S Q_i¢ - вес нижележащих секций (без учета рассчитываемой).

Расчет колонны на избыточное внутреннее давление проводят, как правило, для момента ее испытания гидравлической опрессовкой в один прием без пакера. Избыточное внутреннее давление в общем случае определится как разность между внутренним и наружным давлением для одного и того же момента времени:

                   Р_{ВИ Z} = Р_{В Z} – Р_{Н Z} ,                                                       

                   где: Р_{В Z} и Р_{Н Z} – внутреннее и наружное давления при испытании колонны на герметичность на соответствующей глубине (Z).

Давление на устье при опрессовке колонны должно минимум на 10% превышать ожидаемое рабочее давление (Р_У), и должно быть не ниже установленного минимального опрессовочного давления для данного диаметра обсадной колонны (РОПР min):

                             Р_ОПР ³ 1,1 Р_У ;               

             Р_ОПР ³ Р_{ОПР MIN}                                               

                                          Давление на устье при работе нефтяной скважины:

                             Р_У = Р_ПЛ -10^-6gρ_Н Н_ПЛ .

При заполнении колонны опрессовочной жидкостью (для эксплуатационной колонны - водой) избыточное внутреннее давление для характерных точек определится следующим образом:

- для уровня цементного камня за колонной (Z = h):

     Р_{ВИ h}  = Р_ОПР -10^-6g(ρ_Р – ρ_Ж)h.

- для уровня башмака предыдущей колонны (Z=Н₀):

Р_{ВИ Hо} = Р_ОПР -10^-6g[( ρ_Р – ρ_Ж)h + (ρ_ГС – ρж)( Н₀– h )]

- для интервалов флюидосодержащих пластов

(Z = Н_ПЛ):

при a_ПЛ <1,1

 Р_{ВИ Hпл} = Р_ОПР -10^-6g[( ρ_Р – ρ_Ж)h + (ρ_ГС – ρ_Ж)( Н_ПЛ – h )]                

при a_ПЛ ³1,1

Р_{ВИ Hпл} = Р_ОПР + 10^-6g ρ_Ж Н_ПЛ - Р_ПЛ.

Выбранную из расчета на смятие и растяжение (страгивание) компоновку обсадной колонны проверяют на внутреннее избыточное давление. Для верха каждой секции определяют фактическое значение коэффициента запаса прочности (n_ВН) и сравнивают его с нормативным:

               n_{ВН Z} = Р_{КР Z}/ Р_{ВИ Z} > [ n_ВН ].

Если условие прочности для какой-либо секции колонны не соблюдается, то выбранные трубы заменяют более прочными за счет увеличения толщины стенки или группы прочности материала труб.

 

Базовые тампонажные материалы и тампонажные смеси. Области их использования.

По вяжущей основе наиболее часто используемые тампонажные материалы подразделяются на следующие группы:

• портландцементы,

• глиноземистые цементы,

• известково-кремнеземистые цементы,

• цементы на основе доменных шлаков,

• гипсовые материалы,

• магнезиальные цементы,

• органические крепители (синтетические смолы).

По плотности тампонажного раствора:

1. Легкие (до 1400 кг/м3).

2. Облегченные (1400-1650 кг/м3).

3. Нормальной плотности (1650-1950 кг/м3).

4. Утяжеленные (1950-2300 кг/м3).

5. Тяжелые (более 2300 кг/м3).

По температуре применения:

1. Для низких температур (до 15 0 С).

2. Для нормальных температур (15-50 0С).

3. Для умеренных температур (50-100 0С).

4. Для повышенных температур (100-150 0С).

5. Для высоких температур (150-250 0С).

6. Для сверхвысоких температур (более 250 0С).

7. Для циклически меняющихся температур.

По коррозионной устойчивости:

1. Устойчивые в кислых средах.

2. Устойчивые в магнезиальных средах.

3. Устойчивые к полиминеральной агрессии.

По величине объемных деформаций:

1. Без особых требований к деформациям.

2. Безусадочные (объемное расширение до 0,1%).

3. Расширяющиеся (объемное расширение более 0,1%). 

Портланцемент тампонажный

По вещественному составу портландцемент выпускают пяти видов:

• I – бездобавочный c ненормируемым водоцементным отношением;

• I – G - бездобавочный c водоцементным отношением 0,44;

• I – H - бездобавочный c водоцементным отношением 0,38;

• II - с добавками (обычно до 20%), которые не регулируют плотность, выполняют роль наполнителя, c ненормируемым водоцементным отношением;

• III - с добавками, которые регулируют плотность (величина добавки до 75% к массе цемента), c ненормируемым водоцементным отношением;

ПТЦ I -50ГОСТ1581-81 – портландцемент тамп-й без добавок обычной сульфатостойкости для низких и нормальных температур.

ПТЦ II –СС-50ГОСТ1581-81 – портландцемент тамп-й без добавок, с норм водоцементным отношением 0,44, высокой и умеренной сульфатостойкости для низких и нормальных температур.

 

---

Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 264; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!