Расчёт наружных избыточных давлений

На ОК скважины действует давление со стороны кольцевого пространства, называемое Р_Н (наружное давление) и действует давление внутри колонны Р_В (внутреннее давление), разность этих давлений составляет Р_НИ. В разные периоды времени наружное избыточное давление достигает наибольших значений. Р_НИ = Р_Н - Р_В; Р_НИ Þ max. Имеются три таких случая.

1 случай: При цементировании

• в конце продавки ТС и снятом на устье давлении;

2 случай: При снижении уровня жидкости в колонне:

• при испытании на герметичность снижением уровня;

• вызов притока (в начале эксплуатации).

3 случай: Конец эксплуатации

• снижение уровня флюида для нефтяных скважин, снижение давления для газовых скважин.

Первый случай

который встречается в период цементирования в конце продавки ТС и снятом на устье давлении.

С хема 1.– цементирование колонны без выхода тампонажного р-ра на устье

Точка 1 ® устье скважины

Р_НИ = Р_Н – Р_В; Р_Н = 0; Р_В = 0; Р_НИ = 0.

Точка 2 ® уровень ТС за колонной

Р_НИ = Р_Н - Р_В; Р_Н = ρ_БР g h; Р_В = ρ_ПЖ g h; Р_НИ = (ρ_БР - ρ_ПЖ) g h

Точка 3 ® забой скважины

Р_НИ = Р_Н - Р_В; Р_Н =g (ρ_БР ·h + ρ_ТР (Н - h)) ;

ρ_ТР может быть принята как средневзвешенная;

Р_В = ρ_ПЖ g L;

Р_НИ = g [ ρ_БР h + ρ_ТР (Н - h) - ρ_ПЖ L ] , Па.

С хема 2 – цементирование колонны до устья

Точка 1 ® Р_НИ = 0

Точка 2 ® Р_НИ = (ρ_ТР - ρ_ПЖ) g H

Данные для расчёта должны быть заданы: ρ_ТР, ρ_ПЖ, Н, h.

Второй случай

характерный для периодов испытания на герметичность и освоения скважины, при котором производят снижение уровня жидкости в колонне

За Р_В принимается:

1. Давление столба воды ρ_г (при испытании на герметичность). Значения величины снижения уровня при испытании колонны на герметичность производят в соответствии с инструкцией по расчёту обсадных колонн, по таблице:

   Глубина скважины, м	до 500	500-1000	1000-1500	1500-2000	Более 2000
   Величина снижения уровня, м не менее	400	500	650	800	1000

2. Давление столба нефти или аэрированной жидкости ρ_н (при вызове притока) или величина депрессии ΔР (при отсутствии достоверно обоснованных данных может быть принята равной Δ Р = 0,5 Р_ПЛ) .

За рн принимается:

1. В незацементированном интервале (0 - h) – давление столба БР

2. В зацементированном интервале (h - L) в зоне, закрепленной предыдущей колонной – давление составного столба от БР и гидростатического давления столба пластовой воды по высоте цементного кольца по формулам которые мы записали выше

3. В зацементированном интервале (h - L) открытого ствола – давление составного столба от БР и столба цементного камня по формулам которые мы записали выше

4. При наличии текучих пород принимается Р_ГОРНОЕ (анализируется интервал их расположения в разрезе ± 50 м); если Р_ГОРНОЕ >åР_ГС = Р_БР + Р_ЦК

5. При АВПД принимается Р_ПЛ(интервал ± 50 м), если Р_ПЛ >åР_ГС = Р_БР + Р_ЦК.

6. Для первых на площади разведочных 2 – 3 скважин за Р_Н принимается давление БР в интервале, где закончилось бурение (Р_БР).