Определение давлений, действующих на обсадную колонну

Рис.24 Схемы определения давлений

а, б, в - нефтяные скважины; а - период ввода в эксплуатацию при закрытом устье; б, в - при освоении, испытании на герметичность снижением уровня жидкости и при окончании эксплуатации; г - газовые скважины; д - газоконденсатные. L - глубина подошвы продуктивного горизонта, м. L0 - глубина спуска предыдущей колонны, м.

Н - глубина снижения уровня жидкости в колонне, м

h - высота подъема цементного раствора, м.

Z - расстояние от устья скважины до рассматриваемого сечения.

r_р, r_ц, r_в, r_н, r_ж - плотности: промывочной жидкости, цементного раствора, воды, нефти, жидкости в колонне, кг/м³.

Внутреннее давление

Внутреннее давление определяется для различных процессов и времени, при которых это давление достигает максимальных и минимальных значений.

Внутреннее давление достигает максимальных значений в период ввода скважины в эксплуатацию или в период нагнетания жидкости или газа в скважину (при ремонтно-изоляционных работах, опрессовке, гидроразрывах пласта). Минимальные значения внутреннего давления отмечаются при окончании эксплуатации скважины. Внутреннее давление в любой точке для нефтяной скважины в период ввода скважины в эксплуатацию (рис.24 а) определяется по следующему выражению

,

где Р_пл - пластовое давление;

g_ж - удельный вес жидкости в колонне, обычно нефти.

По окончании эксплуатации (рис.24 б и в) внутреннее давление определяется по следующей формуле

,

где Н - глубина снижения уровня жидкости в колонне

Если Z до глубины Н, то Р_внZ= 0.

Для газовых скважин

.

Определения е ^s приводится в разделе 4.6.4.

Распределение давления по колонне принимается линейным в любой точке колонны в зависимости от устьевого давления может быть определено по формуле

,

При Р_вн.н < 100 кг/см²давление на участке колонны от устья до уровня жидкости в колонне можно считать постоянным и равным Р_вн.н.

По окончании эксплуатации Р_вн постоянно по всей колонне.

.

Рис.25 Внутренние давления

Внутреннее давление в нагнетательных скважинах определяются с учетом максимального устьевого и забойного давления при закачке жидкости или газа в колонну. Строится эпюра. Эпюра распределения внутреннего давления для нефтяных скважин будет иметь вид (рис.25).