Расчет диаметров скважины и обсадных колонн

Расчет диаметров обсадных колонн и скважины осуществляется снизу вверх. При этом исходным является диаметр хвостовика (см. техническое задание) либо эксплуатационной колонны D_{эк н}, который принимается в зависимости от ожидаемого притока, планируемого диаметра керна и условий опробования, эксплуата­ции и ремонта скважин.

В случае, если диаметр эксплуатационной колонны не приведен в задании на проектирование, выбор осуществляется в зависимости от ожидаемого дебита. Рекомендуемые диаметры эксплуатационных колонн в зависимости от дебита приведены в табл. 1.

В любом случае диаметр эксплуатационной колонны в разведочных скважинах должен быть не меньше 146,1 мм для качественного отбора керна, обеспечения спуска пластоиспытателей и зарезки бокового ствола. Минимальный диаметр эксплуатационной колонны для эксплуатационных скважин составляет 168,3 мм.

В случае проектирования хвостовика его диаметр должен составлять 114,3 или 127,0 мм.

Диаметр скважины под каждую колонну рассчитывается с учетом габаритного размера колонны (по муфтам) и рекомендуемого зазора между муфтой и стенками скважины.

Расчетный диаметр долота D_{эк д расч} для бурения под эксплуатационную колонну рассчитывается по формуле:

                                    (6)                                                                                                 

где  – наружный диаметр муфты обсадной трубы (табл. 2), мм;

 – разность диаметров ствола скважины и муфты колонны, мм (табл. 3).

Далее выбирается ближайший диаметр долота D_{эк д} в сторону увеличения рассчитанного значения. Рекомендуемые диаметры шарошечных долот (рекомендуются при бурении под направление) и долот PDC (рекомендуются для бурения под последующие колонны) представлены в табл. 5. Величины диаметров долот иностранного производства представлены в соответствующих каталогах на сайтах производителей.

Диаметр кондуктора выбирается из условия проходимости долота для бурения под эксплуатационную колонну внутри него с рекомен­дуемыми зазорами. Диапазон варьирования внутреннего диаметра кондуктора D_{k вн} определяется по формуле:

,                                          (7)

где  – диаметр долота под эксплуатационную колонну, мм;

(10÷14) – зазор для свободного прохода долота внутри кондуктора.

Выбор наружного диаметра обсадных труб для кондуктора D _{к нар} производится по результатам расчёта из табл. 3.

Выбор диаметра долота под кондуктор D _{к д}, диаметры других обсадных колонн и долот производится аналогично вышепредставленным расчетам.

Стандартные соотношения диаметров обсадных колонн для разведочных скважин: 146,1 / 244,5 / 323,9 мм.

Стандартные соотношения диаметров обсадных колонн для эксплуатационных наколонно-направленных скважин: 177,8 / 244,5 / 323,9 / 426 / 508 мм.

Стандартные соотношения диаметров обсадных колонн для эксплуатационных горизонтальных скважин с хвостовиком: 114,3 / 177,8 / 244,5 / 323,9 / 426 / 508 мм.

Таблица 1