автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.10, диссертация на тему:Повышение надежности обсадных колонн с учетом неравномерного радиального давления при эксплуатации в условиях Юго-Западной Туркмении

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ, ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ И ТЕХНИЧЕСКОЙ

ПОЛИТИКИ РФ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ НЕФТИ И ГАЗА им. ,И. М. ГУБКИНА

На правах рукописи

ВОРОНЦОВА Анна Георгиевна

УДК 622.245.1

ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ОБСАДНЫХ КОЛОНН С УЧЕТОМ НЕРАВНОМЕРНОГО РАДИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ В УСЛОВИЯХ. ЮГО-ЗАПАДНОЙ ТУРКМЕНИИ

Специальность 05.15.10 — Бурение скзажин

Автореферат

Диссертации ка соискание ученой степени кандидата технических наук

Л1 ос КЗ а — 1991

Работа выполнена в Туркменском политехническом институте (филиал в г. Небит-Даге).

Научные руководители:

доктор технических наук, профессор Антипов Владимир Иванович кандидат технических наук Оразклычев Кульберды

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Крылов Виктор Иванович кандидат технических наук Жиденко Георгий Георгиевич

Ведущее предтушятие:

Производственное объединение «Луркменнефть»

Защита состоится д > _19йЗ г. в ауд. 731

в /5~ час. на заседании специализированного Совета К 053.27.08 по

присуждению ученой степени кандидата технических наук при Государственной Академии нефти и газа им. И. М. Губкина (ГАНГ им. И. М. Губкина) по адресу:

117917, Москва, ГСП-1, Ленинский проспект, 65, ГАНГ им. И. М. Губкина.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГАНГ им. И. М. Губкина.

Автореферат разослан » /оСЛ&ьЛ_199,£г.

Ученый секретарь А

специализированного Совета К 053.27.08. ¿/ О^^^Л'

кандидат технических наук, доцент р[ о. ПАЛИЙ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми. Значительная часть нефтяных и газовых месторождении разрабатывается и экстремальных условиях. Буренио и эксплуатация скванин зачастую осложнены проявлениями горного давления в пластах пластичных пород (солей, глин).

Отечественный и зарубежный опыт показывает, что, несмотря на большое количество исследовательских работ о состоянии крепи скважлн, не удаотся выявить наиболее действенную причину или комплекс причин, вызывающее нарушение обсадной труби, поэтому число таких аварий но уменьшается. Так, на Бузовны-Маштангинском нефтяном месторождения (Республика Азербайджан) зарегистрировано около 1700 нарушений обсадных колонн, на Уилмянгтонском (США) - 300, по неполным далшш Производственного объединения "Туркмешюфть". более 500 и т.д.

Актуальность проблемы связана с огромным числом таких аварий и с тяже-стью их последствий. В результата парушплл эксплуатационной колонии резко уменьшается дебит скважины, наблюдается ее обводнение. Опасность нарушения колонн труб нефтяных и газовых скважин связана но только с ремонтом труб, бурением нового ствола или ликвидацией скважины, хотя маторяальниЯ ущерб при этом весьма велик. Главпая опасность в возникновении перетока ыеяду пласта1 и , приводящем к обводнению нефтяных пластов, загрязнении подземных вод.

Большую опасность нарушение крепи сквгжнн представляет а для окружагдей сроды. Осмотр'деформлоовзлных'труб показывай?, что при нарушениях образуются сксозтше цолп, отводы, пргазедякио к затру бныгл проявления:-!, грифонам, перетокам, открытому фэпташтро-

ваншо и пожарам. Ущерб в таких случаях мокет многократно превосходить стоимость строительства скваншш.

Общепризнанно, что трудности прогноза и предотвращения смятий крепи скважины связаны с неудачностью попыток анализа причин этих аварий и с отсутствием надежных методик •

расчета всей крепи сквачзш и обсадных труб.

Большинство исследований по изучению смятий колот посвящено авариям при бурении скважин. Вопрос о причинах смятия эксплуатационной колошш выше зона фильтра при эксплуатации сквакгаш до сих пор остается малоизученным. Однако, на месторождениях Юго-Западной Туркмения около 40$ всех аварий по смятию колонн приходится именно на участки труб, кв ослаблашше перфорировага-ем.

Возможность повышения надежности обсадных колонн может быть связана с их правильным расчетом на прочность. Для этого нужно учесть возшисЯовешю неравномерного радиального нагружения труби, не рассматриваемое в РД 39-7/1-0001-89. Такое нагружепие может возникать после ввода скважины в эксплуатацию в назацементиро-вшшых расширенных участках ствола при длительном течении пластичных пород в ствол и;и при осыпях хрупких пород, возникающих Бсладстаие релаксации пород вокруг ствола под влиянием техногенных процессов. 'Зачастую колошш искривляются, что также не учитывается в современных расчетах труб скважин на прочность.

Таким образом, возникает необходимость решения задачи о валяч'лш нагрузки, сюшаддей. трубу при многолетней эксплуатации в зонах неустойчивых пород. Правильный расчет обсадной колонны,

приближенный к реальным условиям нагружают, приведет к повшо-юго надежности скважины, что очень актуально.

Работа базировалась на результатах, полученных в трудах В.И.Антипова, Г.А.Булашаша, А.И.Булатова, А. Л.Ведовского, В.Н. Виноградова, В.С.Еойтенко, А.А.ГаЯворонского, А.В.Данкова, Ю.А. Еремеева, Г.Г.Жидонко, Г.Л.Зотова, Л.Б.Измайлова, В.И.Комнатно-i-o, Г.Корна, Т.Корна, Е.П.Криворучко, В.И.Крылова, Е.Г.Леонова, И.К.Майороза, Т.Б.Малачихалова, Г.Л.Матаова, Т.Б.О'Брайена, В.И. Олексюка, К.Оразклычева, И.И.Падвн, Ю.А.Песлюка, В.В.Савченко,

A.К.Самотоя, Г.М.Саркисова, А.Е.Сарояна, В.В.Сергоева, В.П.Сер-гееза, П.Ситза, М.О.Ситкикова, Т.В.Соловьевой,. Г.А.Стрелъца,

B.Д.Торонтьова, С.П.Тсмошонко, М.К.Тупысова, И.Г.Уэумова, Э.И. Узузлова, А.П.Уладкпна, Б.С.Филатова, К.ЯЛсмонко, А.А.Цыбзва, Н.В.Черского, В.А.Чорпых и др.

Цоль работы. ' Повышение надеадости обсадных колош в условиях норавноыеряого нагруаения путем сшхания вероятности смятия обсадных колош оквакхн вша зоны фильтра па оспово разработанных иотодоо и методик расчета обсадпоЗ трубы, эксплуатируемой в пластах неустойчивых пород.

Основные задут исследований.

1. Провостп анализ причин смятия обсадных колонн, происвед-ших зыиа зоны фильтра при эксплуатации сквзижш.

2. Усовершенствовать методы расчета напряжения, вознняапах в теле трубы, натруженной по радиусу перавпонорно.

3. Предложить методлку выбора обсадных труб из сунзствугав-го сортамента с учетом неравномерности рядиальясго давления.

Научная новизна.

1. Методика определения причин смятия обсадных колонн выше зоны фильтра при эксплуатации в геологических условиях Юго-Западной Туркменки.

2. Теоретическое решение и программа для расчета па ЭВМ напряженного состояния обсадной труби реальной $ормы в условиях неравномерной нагрузки, заданной как аналитически, так и таблицей.

■ 3. Методика выбора параметров обсадной трубы, способной выдержать неравномерные радиачыше нагрузки.

Основные защищаемые положения.

1. Анализ причин смятия обсадных колонн выше зоны фильтра при эксплуатации в пластах неустойчивых пород.

2. Уточненное решение уравнения, описывающего устойчивость обсадной трубы реальной фарии, нагруженной норавпомерным радиальный давлением, заданным как аналитически, так и в виде таблицы.

3. Разработанная программа для решения с помощью ЭВМ уравнения, указанного в п.2.

4. Методика расчета сопротивляемости обсадной трубы неравномерному радиальному давлению и ее выбора из существующего сортамента.

Практическая ценность.

I. Применение результатов проведенных исследований позволяет посыснть техшасо-вкопомичаскке показатели эксплуатации скьажш в пласти; неустойчивых пород.

2, Разработашше методы расчета устойчивости обсадных ко-Л01Ш могут быть применены при проектировании строительства к эксплуатации но только ногтяных и газовых сквагин, но и при решении вопросов оптимально!! эксплуатации геолого-разведочных скважин и скважин на воду.

Реализация работы в промышленности.

Полученниз в работе результаты исследований влияния неустойчивых пород на срок безаварийной работы скватаны рекомендованы к использованию на мэстороядопиях Производственного объединения "Туркменнефгь".

Методические разработки но расчету сминающей нагрузки при эксплуатации овальной разностопной трубы в пластах неустойчивых пород полонены в основу "Методики расчета обсадных труб с учетом неравномерности внешнего радиального давления".

Оотдаемыи экономический эффект от внедрения предложенной разработки только по нефтегазодобывающему управлению "Ленин-нефть" ПО "Туркменнефть" составит 166,9 тыс.руб. в год (по ценам на 01.01 .1991 г.).

• • Апробация работы.

Основные результаты исследований и аналитических разработок, привелегапа в диссертации, были доложены на:

1. Научно-практачэской конференции "Оценка качества строительства скваишы", ШИИКРшзФгь (ДиЕНОморск, 1590 г.).

2. Научно-практической конференции "Новксонио надвяноотк

и эффективности технологических процессов на объектах дебита газа Восточной Туркмении", "Газпром", НПО "Согзгазтехиологкя", ТФ

ШМГаза и ТуркмеиНТО НП! (г.Ашхабад, 1990 г.).

3, Заседании секции нефтепромыслового дела Ученого Совета "ТуркменНИПИнефть" (г.Небит-Даг, 1991 г.).

4. Научном семинаре кафедры бурения ГАНГ иы. И.М. Губкина (г.Москва, 1992 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 4 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертация представляет собой обобщение н развитие методов расчета сопротивляемости смятию обсадных колонн, эксплуатируемых в сложных геологических условиях.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включавшего 106 наименований работ, и двух приложений (I - таблицы промысловых данных, программы ЭК.1, таблицы расчетоа;2 - документы внедрения результатов работы).

Диссертация изложена на 167 страницах, в том числе 104 страницы машинописного текста, 25 рисунков, 16 таблиц.

Отдельные разделы диссертации и вопросы промышленного внедрения оссукдались автором с Ангелопуло O.K., ВенгеровоЙ И.О., Враццопуло Ф.Х., ГУзейн-Заде Ы.А., Еганянцем Р.Т., Кузьминым

A.А,, Леоыовш E.f., Моллахоьым Б.Ы., Потемкиным В.Б., Шлыковым

B.Б.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении излгп-аатоя актуальность проблемы, цель исследования, научная новизна и реализация работы.

В первой главе "Современное состояние исследований причин смятия обсадных колонн в процесса эксплуатации" дан анализ работ, посвященных исследованию причин нарушений обсадных колонн, возникновению неравномерного радиального давления и различным моделям нагруаекля обсадных труб; намечены путл выяснения причин нарушений обсадных колонн для месторождений Юго-Западной Туркмения.

Согласно современным представлениям, обобщенным Л.Б.Измайловым, причиш нарушений обсадных колонн мззно разделить на четыре группы: геологические, физихо-механическио, техютсо-тех-нологическив и субъоктив1ще.

Геологические причины смятия обсадных колошг могут быть связаны:

- с сейсмической активностью района;

- с оседанием земной поверхности, вызванной дренированием продуктивных пластов;

- с проводкой скваыш в интервалах неустойчивых пластов.

Особое внимание в совроменных исследованиях уделено бурению в пластах пластичных глин и солей. Замечено, что двиноыго пластичных пород продолжается и после крепления ствола. В то г,е время, работ по исследованию влияния пород па обсадные колошм при длительной эксплуатации скважин почти нет.

Практика нефтегазопрошелового дела показывает, что ф^зл-ко-механическое воздействие на обсадную трубу связано о гооыо-хаккзеекимк нагрузками. На фотографиях извлеченных из ехпаюга труб видно, что диаметр трубы уменьшен, холсшш изогпуты. Изгаб «окот бэть объяснен, например, деформацией горного кассява, ко-

торая происходит при течении пли осыпях породы в незаполненную цементом каверну, что приводит к поперечному сжатию кологши в интервале залегания неустойчивого пласта. Колонна теряет продольную устойчивость, а наличие каверны создает возможность изгиба трубы. Другой причиной деформации трубы могут быть предельные напряжения, обусловлишше потерей устойчивости коло1шы от действия осевых снимающих сил. Они возникают и при оседшши земной поверхности месторождения, и при длительной эксплуатации скважины. Бо всех случаях колошш в зоне каверны могут изгибаться, а это приводит к появлошяо неравномерного радиального нагрукения.

Тсхшжо-технологгчеокке причины смятия обсадных колонн обусловлены конструкцией скватшны, качеством ее цементирования, износом труб в процеосо бурения и их коррозией при эксплуатации. Общоизвостно, что в процессе буронкя ствол скважины искривляется и скручивается, что приводит к деформациям изгиба и кручения обсадных труб, т.е. к появлению,.как уже указывалось, неравномерного радиального нагрукения на колонну.

При носоосном расположении ствола скважины и ее обсадной колошш или промежуточной и эксплуатационной колош не удастся создать вокруг трубы равностенное цемонтное кольцо. В этом случае за колонной (или между шили) образуются пустота или прямой контакт трубы к породы. При подвикке последней может возникать сосредоточенная нагрузка на часть меридионального сечения трубы. Если колошга заката в верхней и нижней то'псах 1саьерны цемонтнш кольцом, то при раалемзрне» л неравномерной боковом нагрухешш возникает цатаб и оишигтрачкое неравноиорноо радиальное натру-

жение. Таким образом, контакт колонны о породой или ее изгиб в каверне приводят к возникновению неравномерности радиального давления.

Совреглегаше методы расчета труб этих фагаоз не учитывают, хотя накопилось достаточно большое количество исследований, в которых предложена модели неравномерного нагруженяя. Налр1шер, во июгнх работах рассматривается симметричное неравномерное нагруженио трубы, описываемое формулой

[V =/1о(1 +рс<я2у>) (I)

где - равномерное радиалыюо давление на трубу; ¿р коэффициент неравномерности давления; V - полярный угол мо-ридисналыюго сочення трубы.

Ю.А.Еромеов, Е.Г.Леоиоэ, Б.С.Силатов оксперимонтальпо доказали, что при неравномерном нагружешш трубы возникающие напряжения больше, чем при равномерном. Получошшэ ими дшшые могут служить опорой при оцонко величин палрянояий, рассчитанных теоретически согласно яредлохешюй ими модели стулончатого на-грукения трубы.

Г.А.ЛЗагаев л др. рассмотрели напряжения, возцшеагащта в толе овальной разиостешой трубы, изогнутой в каверне. С по-кощьв метода малого параметра она получила формулу для вычисления критического радиального давления. Однако, позиожноотя этого метода ограничены, так как на практике щэравномораооть давления (один из малых, по мнению взжеуказгшных авторов, параметров) достигает I, что по сравнению с значениями функции не является малой величиной.

Изучение современных взглядов на проблему нарушений обсадных колони доказало:

- болылая часть работ посвящена авариям, возникшим при бурении;

- смятия обсадных колонн при эксплуатации рассмотрены только в зоне продуктивных пластов;

- нарушения обсадных колонн во многих регионах мира объяснены дойствием неустойчивых пород, в которых труба испытывает неравномерное нагруаение и изгиб;

- существует много методов расчета обсадных труб, но ни в одном из них не учтены все отрицательные факторы одновременно.

Во второй главе "Исследование причин смятия некоторых обсадных колош! при зксплуатации в геологических условиях Юго-Западной Туркмении по промысловым данным" устанавливаются причины смятий обсадных колонн вше зоны фильтра в скважинах, проработавши менее 15 лет на месторовдешюх Котур-Тепе, Барса-Гольмес а Куйдаик-Боядаг,

Для решения поставленной задачи била предложена гипотеза:

- в геологических условиях Юго-Западной Туркмении могут проявляться как пластичность глин, так и неустойчивость хрупких пород, вызванная оседанием пластов;

- в зопе неустойчивых пород моает возникнуть неравномерность радиального нагруяения обсадной колонны, вызванная как те-кучвотью глин, так и хрупкостью песчаников.

Во второй главе проверены обе части гипотезы. С помощью частотного метода статистического анализа изучены распределения

частоты смятий по:

- стратиграфическому положению глубины смятия;

- литологическому составу пород на этой глубине;

- конструктивным особенностям ствола скважин.

Для катаого месторождения бшш определены интервалы глубин наиболее вероятного смятия. Более четко удалось определить зависимость частоты смятий от глубины, вшолнив стратиграфическую привязку. Так оказалось, что 73,3$ скважин потерпело аварии в неустойчивой алевритовой толще. Из них в четвертичных отложениях - -10,5$, в аншероне - 41,2$ и т.д.

Литологический состав этих отложений достаточно сложен. Он представлен чередованием глин и песчаников. Поэтому все изучаемые .скважины в работе разделены на три группы в соответствии с литологией породы на глубине нарушения колонны. В первую группу вошли скважины, обсадные колонны которих смялись в пластах глин (54$ от всех), во вторую - в пластах песчаников (38$), в третью - на границе раздела этих пород. Распределение частоты смятий колонн по времени безаварийной работы скважины для глин показывает, что большая часть обсадных колош сминается в первые годы эксплуатации. В пластах песчаников обсадные колонны чаще сминаются между четвертым и седьмым годами работы скважины.

Исследования влияния конструктивных особенностей стволов на время безаварийной работы показали, что более искривленные и более скрученные скважины терпят аварии смятия чаще уже в начале эксплуатации, так же как и скважины о расширенными стволами. Интересно, что цементное кольцо не спасает скважину от аварии смятия.

Таким образом, промысловые дашша подтверждают правильность рабочей гипотезы. В главе сделан вывод - аварии смятия, происшедшие на месторождениях Юго-Заладной Туркмении выше зоны фильтра, приурочены к неустойчивым породам я чаще происходят в стволах скважин, имеющих конструктивные недостатки. Эти случаи можно объяснить, если предположить, что радиальная на-rgj3K& на обсадные колонны была вше расчетной или не подчинялась равномерному распределению по радиусу. Так как в условиях Юго-Западной Туркмении неожиданно больших значешй пластового давления m замечено, то в работе рассматривается второе предположение.

В третьей глаза "Решение дифференциального уравгония, описывающего статическое равновесие овального разносгенного кольца, нагруженного неравномерным радиальным давлением" приводится реиешхе уравнения устойчивости формы трубы и дается описание программ ЭЕА.

В лгебом меридиональной сечении трубы напряжения, возникающие под действием радиального нагружения, можно определить из известного уравнения ......

F г g v'

где f- i-i - площадь сечения трубы; Р«=уг7?-/ - сжимающая сила; - гзгибаиций момент; £ (l - j>-cos9) - толщина стенки; àc - средняя толщша стенки, с которой связан коэффициентстенпости £ - коэффициент неравномерности толщины стенки; К -иоаанг инерции иервдконадьвого сечения кольца единичной ширины;

гб=—си^У - начально о отклонение формы кольца от идеальной окружности; а - средний радиус труби; в - овальность кольца; V - радиально-упрутое перемещение стенки трубы.

Подставляя в (2) указанные величины, мояно получить

б' = + ¿(у*)) (3)

Радиальло-упругоо перемощение стенки , как показал С.П.Тимошенко, определяется из уравнения

(4)

гдо С - коэффициент Пуассона; ¡) ■ - модуль Юнга; д -радиальное давление, описываемое, например, формулой (I). Совместным решите!,1 (3) и (4) мокно определить максимальное напряжение, возникшее в тело трубы, что позволяет оценить устойчивость формы обсадной колонны, нагруженной неравномерным радиальным давлением ^ . Здесь есть две возможности - получить точное аналитическое решение или ограничиться прнблияишым. Несмотря на привлекательность первой, от нее нужно отказаться, так как реальное распределение радиального давлошш на обсаднуц трубу в скважине вдоль полярного угла остается цеизвестнш.

Б главе 3 из существующих методов приближенного решения дифференциальных уравнений второго порядка типа (4) выбраны численные методы интегрирования, которые дают при больной свободе выбора моделей погружения достаточно- высокую степень точности расчетов. В работе приманены метод прогонки и метод Руц-ге-Кутаа, заложенные в программы для ЭВМ.

Проваркой правильности программ послужили расчеты, выпол-

ненные для моделей погружения:

- равномерного распределения давления по радиусу;

- экспериментально проверенной Ю.А.Б&еиеевым и др.

Предлагаемая в третьей главе методика применения численных

методов позволяет, задаваясь определенным интервалом изменения полярного утла, рассчитать на ЭШ различные варианты нагружения обсадных колонн радиальной нагрузкой. Три программы, представленные в приложении I, позволяют быстро исследовать пять различных моделей нагружения и решить вопрос о выборе из них наиболее подходящей для данных условий эксплуатации трубы. В первую программу заложены модели равномерного и нескольких неравномерных иа-гружеиий .овального разностенного кольца тонкостонной трубы. Напряжения, возникшие з теле такой же трубы, изогнутой в каверне, рассчитываются с помощью второй программы. Ступенчатое нагруке-ше, предложенное Ю.А.Еремеевш, дополнепноо условиями овальности и разностешостя кольца труби, заложено в третью.

Предлагаемая в глазе 3 методика достаточно универсальна тем, что позволяет задавать распределена» давленая вдоль мервдиоиаль-ного сеченая трубы не только аналитически, но и в виде таблиц. Программа составлена так, что ЭВМ выполняет поиск максимального напряжошщ, возникающего в теле трубы, которое затем сравнивает с пределом текучести стали данной группы прочности.

Во всех программах предусматривается возмоаность ввода значений коэффициента етонности, охватывающих весь сортамент труб. Форме, трубы всегда принята в виде аллипсного кольца неодинаковой тожцины стешш, распредаление которой по сечению может быть задано форсулой или таблицей.

По величине рассчитанного максимального напряжения и известному пределу текучести стали можно решить вопрос о выборе параметров обсадной колонны, которые позволят ей ввдержать сложные условия эксплуатации, в том числе и неравномерность радиального нагружения.

В четвертой главе "Применение расчета устойчивости кольца к определению сопротивляемости обсадной трубы неравномерному радиальному нагрут.онкю" на основе исследований, описанных в трех первых главах, построены методики:

- выбора модели нагружоная"обсадных колонн;

- расчета прочности обсадных труб;

- выбора труб из сутцествутацего сортамента.

В главе проверяются адекватность выбранной модели реальным условиш и эффективность предлагаемого мотода выбора труб.

На конкретных промысловых данных с помощью предложенных в главе методик составлена таблица критических давлений для всего сортамента труб с учетом неравномерности радиального давления, аналогичная используемым е настоящее время.

Сравнение зависимости максимального напряжения в теле трубы от внешнего радиального давления для различных моделей нагружения овального разностопного кольца показывает, что ыодель равномерного нагружения дает наибольшее значение критического давления, а модель неравномерного нагружения с учетом изгиба в каверне - наименьшее. Поэтому в расчеты труб для скважин заложена последняя, как наиболее приближештя к реальным условиям.

Оценка адекватности предлагаемых методик реальным условиям в главе 4 выполнена на фактическом материала промысловых данных

о смятых скважинах. По давлению, которое должна выдержать на глубине нарушения колонна, и вычисленным значениям сминающего давления в работе определен роалыцй запас прочности. Оказалось, что у многих труб он гораздо ниже, чем оцененный согласно РД 39-7/1-0001-89.поэтому более 5С/2 изучаемых; колонн скялось б первыо пять лет эксплуатации. Отсюда сделан вызод об адекватности предлагаемых модой; и методик расчета напряжений в трубе рэальнш условиям ее эксплуатации.

Далое в четвертой главе приводися пример расчета параметров обсадных труб с учетом неравномерности радиального давления в интервалах глубин наиболее вероятного смятия для двух скважин разных по геологическим условиям участков месторождения Котур-Тело. Из расчетов видно, что з каждом случав приходится применять более прочную трубу, что ведет к удорожанию

скважины. С другой стороны,, повышая надежность последней, можно получить положительный экономический &й[£кт. Это показано в работе на примерз тех жо скважин. Удоратание скваяшш а 1254 Восточного участка больно, чем для скватакы й 1597 Центрального, гак кал из-за теологических условий в вэрвом случае нужно заменить на упрочненную трубу длиной 650 м, а во втором - только 300 м. Однако, в обоих случаях яконошя затрат достаточно велика:220,7 тыс.руб. и 32,4 тыс.руб., соответственно (в ценах на 01.01.1991 • г.).

основа® вхводы

I. В результате статистической обработки промысловых дап-1>щ об обсадяне колоннах, сютюс вша зоны фильтра, в скважинах, проработавших менее 15 лот на месторождениях Юго-Зададаой Турк-

мента, установлено, что для каждого из исследованных месторождений существует наиболее вероятный интервал глубин, в котором может произойти смятие колонны; более 73$ всех скважин поторпсло аварии в неустойчивой алевритовой толще; почти 54$ - в, пластах глин, пластичность которых отрицательно сказывается уже в перше годы эксплуатации; влияние конструктивных особенностей стволов скважин также сильнее в первые годы работы.

2. Основной причиной смятия обсадных колонн, не ослаблегашх износом при бурении, перфорации или коррозии, мокло считать на-груженле трубы неравномерным радиальным давлением, возникающим вследствие как геологических, так и конструктивных особенностей эксплуатации скважины; в процессе эксплуатации скважин появляется также техногенные осадки горных пород, которые приводят к возникновению осевих нагрузок на обсадные колонии, их изгибу и по-теро устойчивости.

3. Расчет напряжений, возникающих в теле трубы под действием неравномерного радиального нагружения с учетом овальности и разнсстешюсти кольца трубы, з данной работа выполнен, па ЭВМ; реализованы численные методы решения дифференциального уравнения второго порядка, описывающего устойчивость трубы; предложенная методика позволила при достаточно точности результатов получить • большую свободу в выборе моделей радиального давления.

4. В работе приведены таблицы расчетов максимальных напряжений, возникающих в овальном разностенном кольце, для четырех моделей радиального нагружения; выбрана модель (I) кольца такой трубы, изогнутой в каверне, как наиболее близкая к реальным условиям; составлены таблицы критических давлений для некоторых

труб нефтяного сортамента разной овальности согласно выбранной модели.

5. Разработана усовершенствованная методика выбора труб обсадных колонн, учитывающая кроме параметров, используемых РД 39-7/1-0001-89, ожидаемые размеры каверны, неравномерность ради-алыюго давления, интервал глубин наиболее вероятного смятия для данного месторождения.

6. На примере расчета упрочненных труб для двух скважш ме-стороядения Котур-Тепе в работе показано, что применение таких труб хотя и приводит к удорожанию скватакы при строительство,

но позволяет повысить надежность обсадных колонн, сохранить дебит скважины и добиться экономии затрат на ее ремонт.

Эффективность разработок подтворядена согласием Производственного объединения "Турккеннефгь" использовать предложенную автором "Методику расчета обсадных труб о учетом неравномерности вившего радиального давления" для прогноза взаимодействия обсадных колонн о неустойчивгаи породами на промыслах Юго-Западного Туркменистана.

Раочет ожидаемого экономического эффекта от использования этой Методика по предотвращению смятий обсадных колонн на месторождениях НГДУ "Логаннефть" подтвержден ого руководителями.

ОСНОЯШ РЕЗШ.ТА'Ш ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В НАУЧНЫХ СТАТЬЯХ

I. Смятие обсадных колонн в геологических условиях месторождений Иго-Западной Туркмении.-М, Изв.вузов (Геология разработки иэфти к газа), 1968, Л б, с.122-123 (в соавторстве с Е.И.Актклозьм и др.).

2. Пргалонешю таслашшх методов решения дифференциального уравнения второго порядка при выбора труб обсодних кояонп.-Ашхабад, дап.ТуркыепШШГИ, 1389, 17 о., (в соавторство с К.Оразклычевым и др.).

3. О выборо труб обсадных колонн с учетом неравномерности наружного радиального давлешш.-Аихабад, деп.ТуркмеиПИШГГИ; 1989, 10 е., (в соавторстве с К.Оразклычевш).

4. Расчет напряжений, возникающих в теле обсадпой трубы в геологических условиях Юго-Западной Туркмении (тезисы к докла- . ду) .-Ашхабад, 1990, Материалы науч.-прак.конф., с.34-35.

3tKU M ¿МО_Тираж ÍQO

МГП «ГЛРЛЛВЛЧ» АН TypKMeiinciana - 744012 г. Ашхабад, ул. Советских пограиичппкоо, 92а.