Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 [ 94 ] 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152

которой напряжения в теле трубы достигают предела текучести.

НАГРУЗКА РАСТЯЖЕНИЯ ОТ СОБСТВЕННОГО ВЕСА ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ

Осевая нагрузка растяжения рассчитывается по весу расположенных ниже секций без учета архимедовых сил:

Р, = m1gl1 + m2gl2 + + m,-1g/,-1,

(9.10)

где Рг - нагрузка растяжения на нижнем конце i-й секции, Н; m1, ,

m,-1 - масса 1 м трубы соответствующей секции, кг; - длина

соответствующей секции, м.

Допустимая нагрузка растяжения принимается следующей:

для труб с треугольной резьбой по страгивающей нагрузке с учетом

коэффициента запаса (табл. 9.3)

(9.11)

для труб с трапецеидальной резьбой исполнения А коэффициент запаса кз = 1,75 от нагрузки, при которой напряжения в теле трубы достигают предела текучести от, для труб с трапецеидальной резьбой исполнения Б кз = 1,8.

Т а б л и ц а 9.3

Коэффициент запаса прочности при расчете на растяжение эксплуатационнгх колонн с треугольной резьбой

ВНУТРЕННЕЕ ИЗБЫТОЧНОЕ ДАВЛЕНИЕ

Внутреннее избыточное давление определяется по разности между внутренним и наружным давлениями для одного и того же момента времени

Рв.и = Рв - рн. (9.12)

Порядок расчета наружного давления был рассмотрен выше.

За расчетное внутреннее давление принимается его максимальное значение, которое может возникнуть при вскрытии продуктивного пласта с АВПД, при опрессовке обсадной колонны или при проведе-

нии мероприятий по повышению нефтегазоотдачи пластов (гидроразрыв, кислотная обработка и пр.).

Внутреннее давление рассчитывают следующим образом: 1 ) в нефтяной скважине при закрытом устье в момент вскрытия продуктивного пласта

Рвz = Рпл - ржg (Нпл - Z)

(9.13)

(Япл - глубина кровли пласта с давлением Рпл; рж - плотность нефти или плотность пластового флюида в пластовых условиях, если давление насыщения нефти газом ниже давления на устье);

2) если предусмотрена обработка продуктивного пласта с созданием репрессии на пласт Ар (ее значение задается геологической службой), то при расчете внутреннего давления величина Ар прибавляется к пластовому давлению;

3) при испытании обсадной колонны на герметичность в один прием без пакера внутреннее давление рассчитывается, если Рв.у > > Роп, по формуле

Рв Z = 1,Рв.у + РжgZ (9.14)

(рв.у - внутреннее давление на устье) и, если рв,у < роп, по формуле

Рв Z = Роп + рж gZ

(9.1 5)

(Роп - рекомендуемое минимальное давление опрессовки обсадной колонны (табл. 9.4);

4) в хорошо освоенных районах внутреннее давление рассчитывается по фактическому давлению на устье скважины.

Внутреннее давление особенно опасно в газовых скважинах. При закрытом превенторе повышение внутреннего давления может привести к разрыву обсадной колонны в ее приустьевой части.

Распределение давления по стволу газовой скважины при закрытом устье рассчитывается по формуле Рв Z = Р/е, (9.16)

Т а б л и ц а 9.4

Рекомендуемые значения минимального давления опрессовки при испытании обсаднгх колонн на герметичность

где Рпл - пластовое давление в газовом пласте;

0,03415 p(H - z) S =-----; (9.17)

где p - относительная плотность природного газа по воздуху, для первых скважин можно принять р = 0,6; Н - глубина залегания газового пласта, м; m - коэффициент сверхсжимаемости газа, хср - средняя абсолютная температура по скважине, К.

В газонефтяных и газовых скважинах, где при закрытом устье под газом в скважине образуется столб нефти, в интервале, заполненном нефтью, внутреннее давление определяют по пластовому с учетом его снижения за счет давления столба нефти, а в части, заполненной газом, - по давлению на границе с нефтью с учетом его снижения к устью по закону Рв = рh/еS, где рh - давление у границы с нефтью.

При глубине Н < 1000 м и пластовом давлении в газовой залежи не свыше 10 МПа, а также при пластовом давлении не свыше 4 МПа и любой глубине скважины допускается принимать внутреннее давление по всей скважине равным пластовому.

Внутреннее избыточное давление определяется как разность внутреннего и наружного давлений

Ри.в = Рв - Рн. (9.18)

Допустимое значение внутреннего давления определяется по формуле

в] = Рв.кр/кз, (9.19)

где рв,кр - внутреннее критическое давление по табл. 9.8; кз - коэффициент запаса прочности.

Коэффициент запаса прочности при расчете на избыточное внутреннее давление

Диаметр труб, мм ................. 114,3-219,1 >219,1

Исполнение А........................ 1,15 1,15

Исполнение Б ........................ 1,15 1,45

Устьевую часть обсадной колонны приходится также проверять по давлению, которое создастся при ее опрессовке. При опрессовке давление должно превышать ожидаемое давление на устье в 1 ,1 раза или, по крайней мере, быть не ниже рекомендуемого давления опрессовки (см. табл. 9.4).