Прогнозирование давления на обсадную колонну и цементный камень в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах в условиях ползучести горных пород

Полный текст:


Аннотация

Смятие обсадных колонн является одним из наиболее сложных и дорогостоящих видов аварий в нефтегазовой отрасли, которые могут привести к ликвидации скважин по техническим причинам. В работе рассматривается задача о прогнозировании давлений, действующих на элементы крепи (обсадная колонна, цементный камень) с течением времени в процессе эксплуатации в интервалах, сложенных вязкопластичными породами. Аналитическое решение задачи расчета контактных давлений в обсадной колонне и цементном камне получим на основе задачи Ламе для составного толстостенного цилиндра при условии плоской деформации. В результате получены соотношения для определения давлений на обсадную колонну и цементный камень. На основе работ И.Р. Рабиновича получены выражения для расчета контактного горного давления на крепь наклонно-направленных и горизонтальных скважин во времени. На основе полученных формул разработана программа для ЭВМ в MS Excel для прогнозирования давления на элементы крепи вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных скважин во времени на основе данных о диаметрах обсадной колонны, цементного кольца, свойств материалов крепи и горной породы, внутреннего давления в обсадной колонне, горного давления, характеристик ползучести горной породы, зенитного угла и ряда других параметров. При прогнозировании работы обсадной колонны через 10 лет получено, что с ростом зенитного угла давление на обсадную колонну и цементный камень на боковой стенке не изменяется, а давление на обсадную колонну и цементный камень на верхней стенке возрастает с максимальным значением, соответствующим горизонтальной скважине (90°), более чем в 2 раза превышая значения аналогичных давлений на боковой стенке.

Об авторах

А. Г. Губайдуллин
ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Россия


А. И. Могучее
ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Россия


Список литературы

1. Первышин И.Г. Надежность системы «обсадная труба - цементное кольцо - горная порода»//Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2006. № б. С. 42-47.

2. Иванников В.И. 0 механизме нарушения устойчивости эксплуатационных колонн в нефтяных и газовых скважинах // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2012. № б. С. 13-17.

3. Войтенко В.С., Смычкин А.Д. и др. Технология и техника бурения: Учеб, пособие. В 2-х ч. Ч. 2. Технология бурения скважин / Под общ. ред. В.С. Войтенко. М.: ИНФРА-М; Минск: Новое знание, 2013. 613 с.

4. Саркисов Г.М. Расчеты бурильных и обсадных колонн. М.: Недра, 1971. 208 с.

5. Инструкция по расчету обсадных колонн для нефтяных и газовых скважин. М.: АООТ «ВНИИТ-нефть», 1997. 194 с.

6. Мамедов А. А.Алиев Н.М. К вопросу смятия обсадных колонн //Азербайджанское нефтяное хозяйство. 1987. № 4. С. 34-37.

7. Еремеев Ю. А.Леонов Ю.Г., Филатов Б. С. 0 сопротивляемости обсадных труб неравномерному сминающему давлению соляных пород// Нефтяное хозяйство. 1974. № 4. С. 21-24.

8. Узумов Э.Г., Узумов Э.И. 0 сопротивляемости обсадных труб смятию при наружном давлении пород// Нефтяное хозяйство. 1971. № 4. С. 15-19.

9. Матаев Г.А., Падва И.И., Уланкин А.П., Малачиханов Т.Б. 0 сопротивляемости обсадной колонны внешнему давлению в неустойчивых породах // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 1984. № 8. С. 12-16.

10. Стрелец Г.А., Филатов Б.С., Лубан В.З., Еремеев Ю.А. Нарушения обсадных колонн в интервалах соленосных отложений // Нефтяное хозяйство. 1970. № 2. С. 28-31.

11. Биргер И.А., Пановко Я.Г. Прочность,устойчивость, колебания: Справочник. В 3-хтт. М.: Машиностроение, 1988. Т. 2. 463 с.

12. Работнов А.Н. Элементы наследственной механики деформируемых твердых тел. М.: Наука, 1978. 384 с.

13. Ержанов Ж.С. Теория ползучести горных пород и ее приложения. Алма-Ата: Наука, 1964.173 с.

14. Рабинович Н.Р. Инженерные задачи механики сплошной среды в бурении. М.: Недра, 1989. 270 с.

15. Попов А.Н., Могучев А.И., Попов М.А. Деформирование стенок наклонной скважины и его влияние на работу и изнашивание буровых долот// Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2008. № 3. С. 6-13.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Губайдуллин А.Г., Могучее А.И. Прогнозирование давления на обсадную колонну и цементный камень в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах в условиях ползучести горных пород. Территория «НЕФТЕГАЗ». 2015;(12):64-69.

For citation: Gubaidullin A.G., Moguchev A.I. Prediction of pressure upon the casing string and cement stone in the deviated and horizontal wells in the conditions of rock creep. Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2015;(12):64-69. (In Russ.)

Просмотров: 17

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-2745 (Print)
ISSN 2072-2761 (Online)