Визначення зовнішніх і внутрішніх надлишкових тисків

Зовнішній надлишковий тиск p_зн , що діє на нижню частину експлуатаційної колони, буде найбільшим на кінцевій стадії роботи свердловини, тобто коли внутрішній тиск у колоні буде мінімальним.

У загальному випадку зовнішній надлишковий тиск визначається як різниця між зовнішнім p_з і внутрішнім p_в тисками, що діють на колону для одного і того ж періоду (закінчення цементування, опресовка колони на герметичність, освоєння свердловини, кінець експлуатації).

p_зн = p_з - p_в. (10.5)

На рисунку 10.6 а наведена схема положення рівнів рідин в експлуатаційній колоні і затрубному просторі на кінцевій (пізній) стадії експлуатації нафтової свердловини. Згідно з цією схемою знаходять значення зовнішніх надлишкових тисків у перехідних перерізах (тобто на глибинах H_тр, H_р, H_пк, H).

Для положення рівнів, показаних на рисунку 10.6 а, зовнішні надлишкові тиски згідно із вказаною інструкцією визначають за такими формулами:

при Z = 0; r_зн = 0;

при Z=H_тр; р_зн = r_з g H_тр; (10.6)

при Z = H_р; р_зн = r_з g H_тр + r_гс g (H_P - H_TP); (10.7)

при Z=H_ПК; р_зн=r_з g H_TP+r_гс g (H_пк - H_TP) - r_в g (H_ПК - H_P); (10.8)

при Z =H; р_зн=р_пл - r_в g (H - H_P), (10.9)

Рисунок 10.6 – Схеми для визначення зовнішнього (а) та

внутрішнього (б) надлишкових тисків

де r_з – густина рідини за колоною (як правило, густина промивальної рідини, якою здійснюється розкриття продуктивного пласта), кг/м³;

g – прискорення вільного падіння, м/с²;

H_тр – віддаль від устя свердловини до рівня тампонажного розчину за колоною, м;

H_р – віддаль від устя свердловини до рівня рідини в колоні на кінцевій стадії експлуатації (задається замовником або береться H_р = 2/3 H), м;

H_пк – глибина спуску попередньої проміжної колони, м;

H – глибина спуску експлуатаційної колони, м;

r_в – густина рідини (нафти) в колоні, кг/м³;

r_гс – густина рідини, яка знаходиться в порах тампонажного каменю (як правило, беруть r_гс = 1100 кг/м³, а іноді її можна коректувати для кожного конкретного регіону), кг/м³.

За даними розрахунків будують епюр зовнішніх надлишкових тисків в координатах тиск-глибина (рисунок 10.7 а).

Аналогічно будуються епюри p_зн і при інших положеннях рівнів рідин у колоні і затрубному просторі. При цьому необхідно враховувати:

а) в незацементованій зоні зовнішній тиск p_з визначають за тиском стовпа промивальної рідини за колоною за формулою (10.6);

б) в зацементованій зоні після очікування затвердіння цементу (ОЗЦ) зовнішній тиск в інтервалі, закріпленому попередньою проміжною колоною, визначають за тиском складового стовпа промивальної рідини і гідростатичного тиску стовпа води густиною r_гс = 1100 кг/м³;

Рисунок 10.7 – Епюр зовнішніх (а) та внутрішніх (б)

Дата добавления: 2014-01-07