Dдн = 351 + 2 # 8729; 10 = 371 мм. Вибираємо Dдн = 393,7 мм.
Колона напрямки потрібна для перекриття водних горизонтів у уникнення перемішування їх вод, потрапляння розчину і твердої фази в них, які призводять до екологічних проблем, а також для виключення обвалів стінок свердловини.
2. Розрахунок обсадної колони
Основними розрахунками обсадних колон, є розрахунки на зовнішнє і внутрішнє надлишковий тиск і розрахунок на розтяг.
Розрахунок на внутрішній тиск діє на колону.
Визначимо тиск на гирлі за умови, що свердловина заповнена пластової рідиною:
.
Визначимо тиск опресування на забої:
.
Де - опресовування тиск на гирлі свердловини.
Визначимо тиск в кінці експлуатації:
.
Побудуємо графік внутрішніх тисків.
Малюнок 3. Графік внутрішніх тисків.
Розрахунок на зовнішній тиск діє на обсадних колон.
В не зацементувати інтервалі заповненим промивної рідиною, зовнішній тиск визначається, як гідростатичний від стовпа промивної рідини.
.
У зацементувати інтервалі до затвердіння цементу, тиск визначається по тиску стовпа промивальної рідини і цементного розчину.
.
У разі коли обсадная колона зацементувати різної щільності, то допускається використовувати середню щільність розчину з урахуванням довжини кожного інтервалу.
.
Звідси отримаємо зовнішнє тиск до затвердіння цементу:
.
Визначимо зовнішній тиск після затвердіння цементу:
,
де - гідростатичний тиск стовпа промивної рідини; - гідростатичний тиск рідини міститься в порах затверділого цементу.
Побудуємо графік зовнішніх тисків.
Малюнок 4. Графік зовнішніх тисків.
Визначимо внутрішні надлишкові тиску діють на обсадних колон
У загальному випадку внутрішні тиску визначаються як різниця внутрішніх і зовнішніх тисків на один і той же момент часу, коли внутрішній тиск в колоні досягає максимальних значень. Як правило це буває при опрессовке обсадної колони. Надмірний тиск визначається для характерних точок, а розподіл тиску між ними приймається лінійно.
За графіком 3 і 4 визначимо характерні точки:
При визначенні внутрішнього надлишкового тиску у продуктивній зоні пласта поза ускладнених умов, вводиться коефіцієнт розвантаження цементного кільця - К. Це обумовлено припущеннями які прийняті при складанні методики розрахунку. Для обсадних колон діаметром 146 мм, К = 0,25.
Визначимо зовнішні надлишкові тиски
Зовнішні надлишкові тиску визначаються як різниця зовнішніх і внутрішніх тисків на момент коли вони досягають максимальних значень. Як правило це відноситься до моменту експлуатації свердловини. Надмірний тиск визначаються для характерних точок, а розподіл тиску між ними приймається лінійно.
При визначенні зовнішнього надлишкового тиску у продуктивній зоні пласта поза ускладнених умов, вводиться коефіцієнт розвантаження цементного кільця - К. Для обсадних колон діаметром 146 мм, К = 0,25.
Побудуємо графік внутрішніх і зовнішніх надлишкових тисків.
Малюнок 5. Графік зовнішніх і внутрішніх надлишкових тисків.
Розрахуємо обсадних колон
Розрахунок починаємо знизу вгору підбираючи колону виходячи з розрахунку на зовнішній тиск і перевіряємо отримані дані розрахунками на внутрішній тиск і розтягнення.
Вибираємо труби з [2], для 1 секції d = 146мм, = 7,7мм, [] = 24,3 МПа, [] = 35МПа, [] = 1254кН, q = 0,265кН, групи міцності Д, де
d- діаметр обсадної колони;
- товщина стінки обсадної труби;
[] - допустиме мнеться тиск;
[] - допустимий внутрішній тиск при якому виникає межа плинності матеріалу труби;
[] - допустима страгивает навантаження визначена за формулою Яковлєва
q - вага одного погонного метра труби.
Розрахуємо на зминання нижню трубу першої секції
Основою розрахунку є таке рівняння:
,
де - коефіцієнти запасу міцності на зминання, відповідно розрахованої і допустимої;
- розрахункове мнеться тиск в перетині z по довжині обсадної колони.
З [3] отримаємо, що в інтервалах продуктивних пластів, в залежності від стійкості колектора, приймемо. В інших інтервалах.
.
Визначимо довжину першої секції:.
Визначимо вагу першої секції:.
Розрахуємо на розрив від внутрішнього тиску верхню трубу першої секції
Визначимо за графіком 4 внутрішнє надлишковий тиск на глибині.