Расчёт и крепление обсадных колонн — страница 8

  • Просмотров 2347
  • Скачиваний 17
  • Размер файла 191
    Кб

количество участков кольцевого пространства различного размера от устья до наиболее слабого пласта, 0 - динамическое напряжение сдвига,  - коэффициент гидравлических сопротивлений. Коэффициент является функцией параметра Сен-Венана - Илюшина , где β=(0,236+0,033Sen)/(1+0,036Sen) Наиболее слабый пласт кг=кгmin=0.0173 МПа/м под башмаком технической колонны. Зададимся скоростью спуска U=0.5 м/с, тогда скорость движения вытесняемой жидкости Uж

будет равна: Uжi= U·(), Где Dc,Dт – соответственно диаметр трубы и наружный диаметр обсадных труб,К – коэффициент, учитывающий увлечение части жидкости стенками колонны труб. Для практических расчетов можно принять К=0.5. Пусть режим течения вытесняемой жидкости в интервале установки технической колонны будет ламинарный, тогда: Uжi=0.5()=0.67 м/с. Критическая скорость течения жидкости при смене режимов определяется по следующей формуле:

Uкр=25, При плотности промывочной жидкости 1150 кг/м3 и τ0=8.5·10-3·ρпр.ж.-7=2.8 Па, критическая скорость составит: Uкр=25=25=1.23 м/с, Так как Uж<Uкр, то режим течения ламинарный. Тогда: ==18.35, тогда β=0.51. Гидродинамические давления на данном участке составят: Ргд==0.85 МПа. Результаты аналогичных расчетов для различных скоростей спуска эксплуатационной колонны приведены в таблице 4.1. Таблица 4.1. Зависимость гидродинамических давлений от скорости

спуска. Uсп,м/с Uж,м/с Uкр,м/с Sen β Re λ Pгд,МПа 0,5 0,67 1,23 18,35 0,51 - - 0,85 1 1,34 1,23 - - 4382 0,0258 1,44 2 2,68 1,23 - - 7668 0,0245 3,9 3 4,02 1,23 - - 13444 0,023 8,3 4 5,36 1,23 - - 19577 0,0218 13,9 5 6,7 1,23 - - 25904 0,0211 21 Гидростатическое давление на глубине 2700 м составит: Ргст=ρж·g·L=1150·9.8·2700=30,4 МПа. Давление гидроразрыва на глубине 2700 м: gradРгр·Н=0.0173·2700=46,7 МПа. Тогда: Ргд<Ргр-Рс , Ргд<16,3 МПа. Допустимая скорость спуска эксплуатационной колонны 5,7 м/с. Рисунок 6. Зависимость гидродинамических давлений

от скорости спуска обсадной колонны. 5. Обоснование способа цементирования, параметров и вида тампонажных материалов Исходные данные для расчёта цементирования эксплуатационной колонны. Таблица 5.1. Наименование Размерность Условное обозначение Численное значение 1 2 3 4 Расстояние от устья скважины: до башмака колонны до башмака предыдущей колонны до уровня цементного раствора до уровня жидкости в конце эксплуатации до

кровли продуктивного пласта Плотность: опрессовочной жидкости бурового раствора за колонной цементного раствора за колонной облегчённого цементного раствора за колонной жидкости в колонне Длина участка цементного раствора по вертикали Длина участка глиноцементного раствора по вертикали Давление опрессовки на устье Пластовое давление в кровле продуктивного пласта м м м м м г/см3 г/см3 г/см3 г/см3 г/см3 м м МПа МПа L L0 h hкэ hпп роп