Материал: Элияшевский, И. В. Типовые задачи и расчеты в бурении учеб. пособие

В газовых скважинах до вскрытия продуктивных горизонтов с аномально высоким пластовым давлением должен предусматри­ ваться спуск минимум одной промежуточной колонны или кондук­ тора, исключающих возможность разрыва пород давлением газа при закрытии превентора.

Устье скважины в интервале залегания наносных пород закре­ пляют шахтовым направлением.

Если в скважинах, закрепленных трубами, приходится работать сравнительно недолго, то Вместо сплошной промежуточной колонны, можно спускать хвостовик. Башмаки колонн устанавливают в твер­

диаметр муфты спускаемой колонны труб в мм (табл. 50). Для стыко­ сварных труб — наружный диаметр трубы; А — величина зазора между муфтой и стенками скважины в мм (табл. 51).

Внутренний диаметр промежуточной колонны равен диаметру долота для бурения под эксплуатационную колонну плюс 6—8 мм. Аналогично определяют диаметр кондуктора.

Диаметр шахтового направления выбирают таким, чтобы зазор между его внутренним диаметром и диаметром долота для бурения под кондуктор был 50—100 мм.

При турбинном бурении иногда конструктивные размеры ствола скважины определяют с учетом диаметра применяемого турбо­ бура.

После выбора числа обсадных колонн, их длин и диаметров определяют высоту подъема цементного раствора за колоннами. В настоящее время рекомендуется предусматривать подъем цемент­

за промежуточными колоннами разведочных (поискового харак­ тера) газовых скважин — независимо от глубины и нефтяных сква­ жин с проектной глубиной более 3000 м — до устья скважин;

за эксплуатационными колоннами нефтяных скважин — с уче­ том перекрытия башмака предыдущей колонны не менее чем на 100 м. Это же относится к разведочным и газовым скважинам при усло­ вии обеспечения герметизации соединений обсадных труб-. Во всех остальных случаях раствор поднимается до устья скважины. При этом необходимо учитывать возникновение дополнительных напряжений от давления и температуры при эксплуатации колонны.

283

Т а б л и ц а 50

Размеры и вес труб с нормальной длиной резьбы (ГОСТ 632—64). Размеры в мм

284

П р о д о л ж е н и е т а б л . 50

* Трубы этих размеров применять не рекомендуется.

П р и м е ч а н и е . Трубы диаметром до 273 мм изготовляются из стали групп проч­ ности до Л включительно, трубы диаметром до 340 мм — из стали групп прочности до Е, трубы диаметром до 426 мм—из стали групп прочности до К и трубы диаметром 508 мм — из стали групп прочности С и Д .

При перекрытии кондуктором или промежуточной колонной зон поглощения, проходимых без выхода циркуляции, допускается подъем цементного раствора до подошвы нижнего поглощающего горизонта.

285

Т а б л и ц а 51

ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ СКВАЖИНЫ

Задача 175. Обосновать конструкцию разведочной скважины глубиной 3050 м, если геологический разрез характеризуется сле­

склонных к обвалам отложений. Предполагаемое пластовое давле­ ние 320 кгс/см2.

Решение. Продуктивный горизонт будем вскрывать шарошечным долотом с промывкой раствором плотностью 1,2 т/м3.

Эксплуатационная колонна спускается до проектной глубины с последующим цементированием и перфорацией.

На основании характеристики геологического разреза приходим к выводу о необходимости спуска промежуточной колонны на глу­ бину 2150 м с целью перекрытия зоны поглощения в интервале 1570—1700 м и неустойчивых пород в интервале 1900—2100 м.

По данным геологического разреза, кондуктор спускаем на глу­ бину 100 м. Глубина установки шахтового направления 5 м.

Диаметр эксплуатационной колонны принимается равным 146 мм. Определяем диаметр долота для бурения под 146-мм эксплуата­

ционную колонну

Такому внутреннему диаметру соответствует условный-диаметр колонны 219 мм.

Определяем диаметр долота для бурения под 219-мм промежу­ точную колонну

7)долк = 245 + 30 = 275 мм.

286

Принимаем ближайший диаметр 269 мм. Определяем внутренний диаметр кондуктора:

DBH к —/)долк + (6-г 8) мм = 269 + (6-f-8) мм = 275 -f-277 мм.

Такому внутреннему диаметру соответствует условный диаметр колонны 299 мм.

Определяем диаметр долота для бурения под 299-мм кондуктор

.Одел = 324 + 35 = 359 мм.

Принимаем ближайший диаметр 370 мм.

Определяем внутренний диаметр шахтового направления

D Z 11= DIол + 50 = 359 + 50 = 409 мм.

Такому внутреннему диаметру соответствует условный диаметр колонны 426 мм.

Проверочный расчет глубины спуска кондуктора можно не про­ изводить, так как его глубина спуска 100 м (при глубине спуска кондуктора до 100 м проверочный расчет можно не производить).

В соответствии с рекомендациями, данными в пункте «Обоснова­ ние конструкции скважины», и характеристикой геологического раз­ реза высота подъема цементного раствора за обсадными колоннами принимается следующей: за шахтовым направлением, кондуктором,

Задача 176. Обосновать конструкцию эксплуатационной сква­ жины глубиной 2950 м, если геологический разрез характеризуется следующим: до глубины 500 м породы устойчивые, отсутствуют напорные горизонты, в интервале 600—800 м залегают поглощающие отложения; в интервале 2900—2940 м — сильные нефтепроявления. Ожидаемое пластовое давление 350 кгс/см2.

Решение. Продуктивный горизонт вскрываем шарошечным доло­ том с промывкой раствором плотностью 1,3 г/см3.

287