Дополнение к "Инструкции по расчету обсадных колонн для горизонтальных скважин"

     ДОПОЛНЕНИЕ
к "Инструкции по расчету обсадных колонн для горизонтальных скважин", М., 1999 г.

Настоящее Дополнение разработано Ассоциацией буровых подрядчиков (АБП) применительно к тексту основного инструктивного документа "Инструкция по расчету обсадных колонн для горизонтальных скважин", М., 1999 г., рекомендованного АБП к применению на территории Российской Федерации и согласованного Госгортехнадзором России письмом от 13.01.99 г. N 10-03/15.

Составители:

Шинкевич Г.Г., Колесников В.Г., Кузнецов В.Ф., Чеблаков Е.А., Сидоренко И.М.

Согласовано:

Госгортехнадзор России письмом от 06.09.2000 г. N 10-03/667.

Дополнение к приложению 4
"Инструкция по расчету обсадных колонн
для горизонтальных скважин"

Пример расчета эксплуатационной колонны для добывающей нефтяной скважины диаметром 146 мм

В горизонтальный участок спускаются перфорированные трубы-фильтры длиной 10 м, устанавливаемые через 50 м по всей длине горизонтального участка колонны.

Горизонтальный участок колонны с фильтрами не цементируется. В зоне кровли продуктивного пласта устанавливается заколонный пакер для обеспечения цементирования выше него.

Исходные данные для расчетов.

Удельный вес, Н/м: 1,85·10; 1,0·10; 1,0·10 (при испытании на герметичность); 1,18·10; 0,85·10; 1,0·10 (при продавке цементного раствора).

Глубины (м) по вертикали и стволу скважины и характеристики профиля скважины приведены на рис.5 Инструкции по расчету обсадных колонн для горизонтальных скважин, М.,1999 г. [2]*.

________________

* В бумажном оригинале раздел Библиография не приводится. - Примечание изготовителя базы данных.

Эксплуатационный объект расположен в интервале 1860...1900 м по вертикальной глубине. Пластовое давление в кровле пласта равно 18,9 МПа.

Предусматривается возможность работы в режиме нагнетательной скважины при 16,0 МПа.

Вариант 3

Рассмотрим применение электросварных обсадных труб с резьбой "Батресс" производства ВМЗ по ТУ 39.0147016.40-93*.

________________

* ТУ, упомянутые здесь и далее по тексту, не приводятся. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

Расчет избыточных наружных и внутренних давлений приведен пп.4.2 и 4.3, а эпюры давлений на рис.6 и 7 Инструкции [2].

Выбираем трубы для нижней секции (горизонтальный участок):

МПа; МПа.

По дополнению к приложению 2 Инструкции [1] находим, что этому давлению соответствуют трубы диаметром 146 мм группы прочности "" категории 2 с толщиной стенки 6,5 мм, для которых 23,1 МПа.

В соответствии с п.5.6 и Дополнению к таблице 6.1 Инструкции [2] выбираем трубы с резьбой "Батресс".

Для труб 146х6,5 "" (категория 2) разрушающая нагрузка равна 1080 кН (Дополнение к приложению 6 Инструкции [1]).

Дополнительная изгибающая нагрузка при 2,0 определяется по формуле (3.9) или Дополнению к пункту 3.4 Инструкции [2].

кН.

Тогда определится по формуле (3.8), а по формуле (3.10)

кН

кН

Длину первой секции определим по формуле (5.1)

Значение определим по таблице Дополнения к приложению 12 Инструкции [1], где 0,229 кН

м.

Примечание. Аналогичный расчет для электросварных труб с резьбой ОТТМ показал, что 3274 м.

Допустимое внутреннее давление для выбранных труб равно

(формула 2.41 Инструкции [1]).

Из Дополнений к п.2.26 и приложению 4 Инструкции [1] находим: 1,15; 32,0 МПа, следовательно

МПа.

По эпюре рис.7 видим, что максимальное избыточное внутреннее давление на всех участках колонны не превышает 17,6 МПа, а максимальное избыточное наружное - 16,0 МПа (рис.6).

Таким образом, по всем видам нагрузок эксплуатационная колонна может быть спущена одной секцией, состоящей из электросварных труб 146х6,5 "" (категория 2) с резьбой "Батресс" или ОТТМ производства ВМЗ

кН для "Батресс"

кН для ОТТМ.

Конструкция обсадной колонны по всем четырем вариантам приведена ниже.

ДОПОЛНЕНИЕ
К "ИНСТРУКЦИИ ПО РАСЧЕТУ ОБСАДНЫХ КОЛОНН ДЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН", М., 1999 Г.

Настоящее Дополнение распространяется на отечественные обсадные стальные электросварные трубы диаметрами 140, 146, 168, 219, 245 мм с трапецеидальной резьбой "Батресс" и ОТТМ, включая резьбовые соединения с узлом уплотнения из полимерных материалов (фторопластовое кольцо).

Электросварные обсадные трубы по точности изготовления, материалу труб и муфт соответствуют ТУ 39.0147016.40-93 "Трубы обсадные электросварные и муфты к ним" и выпускаются Выксунским металлургическим заводом. При этом конструкция и размеры резьбовых соединений "Батресс" соответствуют стандарту АНИ 5СТ и 5В, а резьбовых соединений ОТТМ - ГОСТ 632-80. По геометрическим параметрам тела трубы (толщина стенки и овальность) трубы выпускаются с повышенной и нормальной точностью изготовления.

Трубы с повышенной точностью изготовления имеют улучшенные эксплуатационные характеристики. Для электросварных труб с нормальной точностью изготовления, выпускаемых ВМЗ по вышеуказанным ТУ, эксплуатационные характеристики соответствуют бесшовным трубам, изготовленным по ГОСТ 632-80

В Дополнении приводятся сведения, относящиеся к определению прочностных характеристик и коэффициентов запаса прочности электросварных обсадных труб с резьбой "Батресс" и ОТТМ повышенной точности изготовления для случая их применения в горизонтальных скважинах.

Остальные положения "Инструкции по расчету обсадных колонн для горизонтальных скважин" М., 1999 г., не отмеченные в Дополнении, остаются без изменений.

Нижеприведенное Дополнение является неотъемлемой частью "Инструкции по расчету обсадных колонн для горизонтальных скважин", М., 1999 г. и должно использоваться совместно с ней.

Пункт 3.1. Дополнить примечанием "Значения критических давлений для электросварных обсадных труб приведены в соответствующих таблицах Дополнения к "Инструкции по расчету обсадных колонн для нефтяных и газовых скважин"*, М., 1997 г. [1].

________________

* Документ не приводится. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

Пункт 3.2. Дополнить примечанием "Для электросварных обсадных труб коэффициент, учитывающий отклонение толщины стенки от номинального значения, 0,875 в формуле (3.2) принимается равным 0,95. Величины приведены в соответствующих таблицах Дополнения к Инструкции [1].

Коэффициент запаса прочности на внутреннее давление для труб всех диаметров принимается равным 1,15 (как для труб исполнения А по ГОСТ 632-80).

Пункт 3.4. Дополнить примечанием "Разрушающие нагрузки и вес одного погонного метра электросварных труб с резьбовыми соединениями "Батресс" и ОТТМ производства ВМЗ приведены в Дополнении к Инструкции [1]. Значения для этих труб соответствуют значениям, приведенным для труб по ГОСТ 632-80 в приложении 2 рассматриваемой "Инструкции по расчету обсадных колонн для горизонтальных скважин".

Пункт 3.4.2. Дополнить примечанием "Для отечественных электросварных обсадных труб с резьбой "Батресс" и ОТТМ значения разрушающих и допустимых осевых нагрузок приведены в соответствующих таблицах Дополнения к Инструкции [1].

Таблица 6.1. Дополнить примечанием 4: "Отечественные обсадные электросварные трубы с резьбами "Батресс" и ОТТМ производства ВМЗ по условиям применения соответствуют резьбам ОТТМ по ГОСТ 632-80".

Пункт 6.3.1 и 6.4.7. Дополнить абзацем "Электросварные обсадные трубы по ТУ 39.0147016.40-93 за счет повышенной точности изготовления (овальность 0,005 и разностенность 5%) и рекомендуются для установки как в горизонтальном участке колонны, так и на участках с высоким избыточным наружным давлением.