intTypePromotion=3

Bài giảng khoan dầu khí tập 1 part 8

Chia sẻ: Asfj Asfhjk | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

1
154
lượt xem
72
download

Bài giảng khoan dầu khí tập 1 part 8

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'bài giảng khoan dầu khí tập 1 part 8', kỹ thuật - công nghệ, hoá học - dầu khí phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng khoan dầu khí tập 1 part 8

  1. 1 5 1 §èi víi èng cì tõ 42 ’’ ®Õn 7 8 ” b­íc ren 5 vßng ren/in, ®é c«n . 9 6 3 §èi víi èng cì 104 ë mèi nèi cã 2 mÆt tiÕp xóc c¨ng A vµ B ®¶m b¶o mèi nèi cã ®é kÝn tuyÖt ®èi. ¦u ®iÓm cña kiÓu èng “Extremline”: KÝn tuyÖt ®èi, hiÖu qu¶ mèi nèi rÊt cao (92100%). Thi c«ng rÔ dµng v× ®­êng kÝnh mèi nèi Ýt thay ®æi so víi th©n èng. 4.1.3.2. CÊu tróc phÇn d­íi cña cét èng chèng : §Ó chèng èng dÔ dµng vµ tr¸m xi m¨ng ®¹t chÊt l­îng cao th× phÇn d­íi cét èng chèng ph¶i ®­îc cÊu t¹o ®Æc biÖt. Chóng gåm cã c¸c bé phËn: §Ó èng chèng, van ng­îc, vßng dõng, ®Þnh t©m, chæi quÐt mµng voÎ sÐt. 1. §Õ èng chèng : §Õ èng chèng ®­îc t¹o thµnh bëi 3 chi tiÕt l¾p nèi vµo nhau, ®ã lµ: a/ §Çu ®Þnh h­íng(1) Lµm nhiÖm vô dÉn h­íng cho cét èng chèng ®i xuèng, kh«ng cho èng c¾t ®Êt ®¸ trªn thµnh lç khoan. §Çu ®Þnh h­íng ®­îc chÕ t¹o b»ng nhiÒu lo¹i vËt liÖu kh¸c nhau (gang ®óc, xi m¨ng ®óc, gç) (xem h×nh vÏ 8) 3 1 1 2 1 a) b) c) HiÖn nay ®Çu ®Þnh h­íng b»ng gang ®óc ®­îc sö dông nhiÒu nhÊt. -99-
  2. b/ Ch©n ®Õ: (2) Lµ èng thÐp dµy: 1519mm, dµi 300600mm. §Çu d­íi tiÖn ren ®Ó vÆn vµo ®Çu ®Þnh h­íng b»ng gang hay bª t«ng ®óc: hoÆc ®Ó tr¬n khi dïng ®Çu ®Þnh h­íng b»ng gç. §Çu trªn cã ren trong ®Ó nèi víi phÇn d­íi cña èng ch©n ®Õ. Ch©n ®Õ chÞu toµn bé t¶i träng t¸c ®éng lªn phÇn d­íi cña èng chèng. Lµ kh©u nèi gi­· ®Çu ®Þnh h­íng vµ èng ch©n ®Õ. c/ èng ch©n ®Õ:(3) Lµ ®o¹n èng thÐp thµnh dµy dµi: 1,52m, tiÖn ren 2 ®Çu. §Çu d­íi nèi víi ch©n ®Õ, ®Çu trªn nèi víi èng chèng. Sau khi l¾p ph¶i hµn l¹i ®Ó tr¸nh tù th¸o. Trªn èng ch©n ®Ð cã khoan c¸c lç tho¸t ®Ó l­u th«ng dung dÞch vµ dung dÞch xi m¨ng tr¸m ®Ò phßng ®Çu ®Þnh h­íng bÞ t¾c khi ®¸y giÕng khoan nhiÒu mïn. KÝch th­íc tiÕt diÖn ngang cña c¸c lç tho¸t b»ng diÖn tÝch tiÕt diÖn cña c¸c èng dÉn dung dÞch xi m¨ng ®Õn ®Çu b¬m tr¸m. 2. Van ng­îc: Dïng ®Ó gi¶m bít träng l­îng trªn mãc n©ng khi th¶ èng, ®Èy dung dÞch bÈn bªn ngoµi èng chèng lªn trªn mÆt, kh«ng cho dung dÞch xi m¨ng ch¶y ng­îc vµo bªn trong èng chèng. Van ng­îc ®­îc l¾p ë phÝa trªn ®Õ èng chèng. Cã nhiÒu lo¹i van ng­îc; d¹ng ®Üa, d¹ng bi. HiÖn nay d¹ng van ®Üa ®­îc sö dông nhiÒu nhÊt (xem h×nh vÏ 9) 5 1 - ®Õ van 2 - ®Üa van 4 3 - thanh ®Èy 3 1 4 - lß xo 5 - ªcu h·m 2 C¸c lç khoan xuÊt hiÖn khÝ th× dï th¶ èng chèng ®Õn ®é s©u nµo còng nhÊt thiÕt ph¶i l¾p van ng­îc ®Ó tr¸nh hiÖn t­îng phun trong qu¸ tr×nh chèng èng còng nh­ tr¸m xi m¨ng. -100-
  3. V× l¾p van ng­îc nªn bªn trong kh«ng cã n­íc röa. Bëi vËy cø th¶ kho¶ng 100200m th× nªn ®æ n­íc röa vµo bªn trong èng chèng nh»m tr¸nh ¸p lùc bªn ngoµi cã ®Ó ®¹t tíi gi¸ trÞ lµm bãp mÐo èng hoÆc háng van ng­îc. 3. Vßng dõng: Lµ mét vßng b»ng ngang, dµy 1520mm, ®­îc l¾p trong mupfta cña èng chèng c¸ch ®¸y mét kho¶ng h = 2030m. C«ng dông cña vßng dõng lµ gi÷ l¹i c¸c mót tr¸m xi m¨ng phôc vô cho c«ng t¸c b¬m tr¸m. Vßng dõng ®­îc l¾p ®Æt ë ®é cao nh­ vËy lµ ®Ó ng¨n l¹i l­îng dung dÞch xi m¨ng cuèi cïng (cã lÉn bïn sÐt) kh«ng bÞ Ðp ra ngoµi èng chèng. 4. Vßng ®Þnh t©m èng chèng: C«ng dông lµ ®Ó ®Þnh t©m cét èng chèng kh«ng cho cét èng tùa vµo thµnh lç khoan, t¹o cho vµnh ®¸ xi m¨ng tr¸m ®ång ®Òu xung quanh cét èng chèng, nh»m n©ng cao chÊt l­îng tr¸m xi m¨ng. Cã nhiÒu lo¹i ®Þnh t©m kh¸c nhau (xem h×nh vÏ 10) Lo¹i cã b¶n thÐp th¼ng ®øng (a), lo¹i cã b¶n thÐp uèn khóc b, lo¹i cã b¶n thÐp uèn cong(c). 5. Chæi quÐt mµng vá sÐt C«ng dông: Cao s¹ch líp vá sÐt b¸m trªn thµnh lç khoan khi th¶ èng chèng nh»m t¹o rù dÝnh kÕt tèt gi÷a xi m¨ng tr¸m víi ®Êt ®¸ thµnh lç khoan. CÊu t¹o cña chæi quÐt mµng vá sÐt gåm 2 d¹ng chÝnh, lo¹i th¼ng ®øng (a), lo¹i n»m ngang (b), xem h×nh 11. Lo¹i th¼ng ®øng lµm viÖc b»ng c¸ch quay cét èng chèng khi th¶. -101-
  4. Lo¹i n»m ngang lµm viÖc b»ng c¸ch d¹o lªn d¹o xuèng cét èng chèng. Ngoµi ra cßn l¹i chæi quÐt kÕt hîp víi vßng ®Þnh t©m mang l¹i hiÖu qu¶ cao nhÊt hiÖn nay. H ×nh : Chæi quÐt mµng sÐt a. Lo¹i th¼ng ®øng b. Lo¹i n»m ngang 4.1.3.3. §Çu èng chèng a/ C«ng dông: Lµ thiÕt bÞ bÒ mÆt ®­îc l¾p ë phÇn trªn cïng cña cét èng chèng nh»m treo c¸c cét èng vµ lµm kÝn c¸c kho¶ng kh«ng vµnh xuyÕn gi÷a chóng vµ kiÓm tra ¸p suÊt t¹i c¸c kho¶ng vµnh xuyÕn t­¬ng øng. b/ CÊu t¹o vµ l¾p r¸p: ViÖc l¾p r¸p ®Çu èng chèng 5 ®­îc tiÕn hµnh theo tõng b­íc. Sau khi khoan vµ chèng, tr¸m xi m¨ng 4 6 xong èng dÉn h­íng (2), chóng ®­îc treo trªn mÆt bÝch ®¬n (1) b»ng ren 3 hoÆc b»ng hµn. 1 Trªn mÆt bÝch ®¬n (1) sÏ lµm 2 bÖ ®Ó l¾p ®èi ¸p ®Ó khoan tiÕp kho¶ng sau ®ã. Sau khi ®· khoan xong cét èng trung gian tiÕn hµnh theo thiÕt bÞ H ×nh 5.6 §Çu èng chèng ®èi ¸p. 1 . MÆt bÝch ®¬n 2. èng dÉn h­íng 3. MÆt bÝch kÐp 4. ChÊu chÌn 5. §Öm cao su 6. èng dÉn -102-
  5. TiÕn hµnh chèng èng vµ tr¸m xi m¨ng cét èng trung gian (6). Sau khi tr¸m xi m¨ng cét èng (6) th× trªn mÆt bÝch ®¬n (1) ta l¾p mÆt bÝch kÐp (3) ®Ó treo cét èng trung gian (6). Bªn trong cña mÆt bÝch kÐp cã d¹ng ªm ®Ó l¾p chÊu chÌn (4) xiÕt chÆt vµ gi÷ èng trung gian vµ bÞt kÝn nhê vßng ®Öm cao su (5). Lç tho¸t (7) th«ng ra ¸p kÕ cho phÐp kiÓm tra ¸p suÊt gi÷a 2 cét èng (2) vµ (6). Cø nh­ vËy cho ®Õn cét èng chèng cñaèi cïng.(xem h×nh vÏ 12). Ng­êi ta ®· chÕ t¹o ra nh÷ng ®Çu èng chèng chÞu ®­îc nh÷ng ¸p suÊt t­¬ng øng. 4.1.4. TÝnh to¸n øng lùc tíi h¹n cña èng chèng 4.1.4.1. TÝnh to¸n ®é bÒn kÐo cña èng chèng Nãi chung ®èi víi èng chèng th× ®é bÒn kÐo ë mèi nèi bao giê còng thÊp h¬n ë th©n èng, ®Æc biÖt ë ®Çu nèi ren. Do vËy trªn thùc tÕ ng­êi ta chØ tÝnh øng lùc kÐo tíi h¹n lµm ®øt hoÆc lµm tuét mèi nèi ren. C¸c èng theo quy chuÈn cña Nga (GOCT) th× øng lùc lµm ®øt hoÆc tuét mèi nèi ren ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau:  . Dtb . b . C P® = (Iarkovlev) Dtb 1 + 2l cotg  +  Trong ®ã: Dtb - §­êng kÝnh trung b×nh cña èng ®o ë vßng ren thø 5 b- BÒ dµy cña èng ®o ë ch©n cña vßng ren ®Çu tiªn n»m trong ®o¹n ¨n khíp (b =  - h - 0,05cm).  - bÒ dµy cña thµnh èng chç kh«ng tiÖn ren h - ChiÒu cao cña ren. l - ChiÒu dµi lµm viÖc cña ren.  - Gãc t¹o thµnh gi÷a c¹nh cña ren vµ trôc cña èng  = 62,50  - Gãc ma s¸t gi÷a kim lo¹i vµ kim lo¹i ,  = 180 C - Giíi h¹n ch¶y cña thÐp lµm èng. + HÖ sè an toµn khi kÐo (n1) lµ tû sè gi÷a øng lùc lµm ®øt mèi nèi vµ träng l­îng toµn bé cét èng chèng. -103-
  6. P® n1 = Q (trong ®ã P® tra b¶ng) - C¸c èng chèng theo qui chuÈn API cã n1 = 1,75 - C¸c èng chèng theo qui chuÈn cña Nga GOCT nh­ sau: n1 = 1,15 cho tíi ®é s©u L  3500m D < 219mm n1 = 1,30 cho tíi ®é s©u L >3500m D  219mm n1 = 1,25 cho tíi ®é s©u L 2000m n1 = 1,41,5 cho tíi ®é s©u L >2000m 4.1.4.2 TÝnh to¸n øng lùc tíi h¹n bãp mÐo èng chèng. §èi víi c¸c lo¹i èng ®­îc chÕ t¹o theo GOCT øng lùc bªn ngoµi tíi h¹n bãp mÐo èng chèng ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau ®©y: (Pbm) 3e Pbm = 1,1kminC + Ek02 (1 + 4f3k )- min 3e 2 [C +Ek02 1 + ] - 4Ek02. C (Sarkisov) 43kmin Trong ®ã : C - Giíi h¹n ch¶y cña thÐp èng, KG/cm2  - BÒ dµy cña thµnh èng chèng, cm D - ®­êng kÝnh ®Þnh møc cña èng chèng, cm 0   K0= D ; kmin = min ;  = 0 ; min = 0,875 D min 0 = 0,0903 E - modul ®µn håi cña thÐp = 2,06 . 106 KG/cm2 e - §é «van cña èng; Víi èng 114 146 mm lÊy e = 0,025 víi èng lín h¬n lÊy e = 0,02. + HÖ sè an toµn ®èi víi ¸p suÊt bªn ngoµi lµm bãp mÐo èng chèng ®­îc ký hiÖu lµ n2 vµ x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc sau: P n2= Pbm  1,3 1,5 dn Trong ®ã: Pbm - ¸p suÊt tíi h¹n bãp mÐo èng.(tra b¶ng) Pdn - ¸p suÊt d­ bªn ngoµi èng. -104-
  7. 4.1.4.3. TÝnh to¸n øng lùc tíi h¹n bªn trong lµm næ èng. ¸p suÊt tíi h¹n bªn trong lµm næ èng ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc cña Barlov sau ®©y: (PT) 2e . min , KG/cm2 (Barlov) PT = D èng s¶n xuÊt theo qui chuÈn GOCT + HÖ sè an toµn ®èi víi ¸p suÊt bªn trong lµm næ èng ®­îc gäi lµ n3 vµ ®­îc tÝnh nh­ sau: P n3 = PT  1,3 1,5 trong ®ã Pt (tra b¶ng) ®t Pdt - ¸p suÊt d­ trong §­¬ng nhiªn ®iÒu kiÖn lµm viÖc phøc t¹p th× lÊy hÖ sè dù tr÷ bÒn cao h¬n ë ®iÒu kiÖn Ýt phøc t¹p. 4.1.5. TÝnh to¸n bÒn cét èng chèng. TÝnh bÒn cét èng chèng cã nghÜa lµ tÝnh chiÒu dµi tõng ®o¹n èng, bÒ dµy thµnh èng, m¸c thÐp, ®¶m b¶o ®é bÒn cña èng chèng trong suèt qua tr×nh lµm viÖc cña giÕng khoan. §ång thêi ®¶m b¶o gi¸ thµnh h¹ nhÊt víi sù tiªu hao vËt liÖu thÐp èng tèi thiÓu. 4.1.5.1 Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n bÒn cét èng chèng trung gian Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n cét èng trung gian phô thuéc vµo: môc ®Ých, ®iÒu kiÖn vµ chiÒu s©u th¶ èng. Th«ng th­êng cét èng trung gian ®­îc tÝnh to¸n dùa vµo t¶i träng kÐo cho phÐp. TÝnh ¸p suÊt bªn ngoµi g©y bãp mÐo èng trung gian chØ ®­îc ¸p dông trong tr­êng hîp giÕng khoan gÆp nh÷ng vïng mÊt n­íc. Hay sau khi chèng èng tiÕp tôc khoan b»ng dung dÞch cã tû träng nhá h¬n dung dÞch khoan tr­íc ®ã (ngoµi èng chèng ). Trong tÝnh to¸n ta xem r»ng lùc kÐo c¨ng ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i trong qu¸ tr×nh tr¸m xi m¨ng cét èng chèng. Lùc kÐo c¨ng sinh ra do träng l­îng b¶n th©n cña cét èng ë tr¹ng th¸i treo vµ lùc phô sinh ra trong thêi ®iÓm kÕt thóc b¬m tr¸m (nót xi m¨ng trªn tú lªn nót d­íi t¹i vßng dõng). -105-
  8. T¹i mét ®iÓm nµo ®ã ë chiÒu s©u Z cña èng, lùc kÐo c¨ng cã gi¸ trÞ QZ: QZ = Q + Qph Trong ®ã: Q - Lùc kÐo c¨ng do träng l­îng b¶n th©n cét èng. Qph- T¶i träng phô sinh ra trong giai ®o¹n cuèi cña qu¸ tr×nh b¬m tr¸m. d2tv Qph = (Pth + Pd) . 4 Trong ®ã: Pth - Tæn thÊt ¸p suÊt do tuÇn hoµn dung dÞch Pd - ¸p suÊt d­ sinh ra khi nót tr¸m trªn tú lªn nót tr¸m d­íi t¹i vßng dõng. dtV - §­êng kÝnh trong cña èng chèng t¹i chç ®Æt vßng dõng Pth = 0,02H + 16, at; H - chiÒu s©u cña èng chèng,m Pd = 1520, at P §Ó cho cét èng chèng ®¶m b¶o bÒn th× QZ  Qcf = n® 1 Qcf - Lµ t¶i träng kÐo cho phÐp cña èng chèng P® - T¶i träng tíi h¹n lµm ®øt èng chèng øng suÊt kÐo cã gi¸ trÞ nhá nhÊt ë phÇn d­íi cïng cña cét èng vµ t¨ng dÇn theo chiÒu dµi vµ ®¹t tíi gi¸ trÞ cùc ®¹i ë phÇn trªn cïng. Do vËy nÕu nh­ cét èng chèng ®­îc t¹o thµnh b»ng mét lo¹i m¸c thÐp th× ®é dµy cña thµnh èng chèng bao giê còng ph¶i t¨ng dÇn tõ d­íi lªn trªn. NÕu nh­ m¸c thÐp kh¸c nhau th× chÊt l­îng thÐp ph¶i t¨ng dÇn tõ d­íi lªn trªn. S¬ ®å ph©n bè øng suÊt kÐo cña cét èng ®­îc minh ho¹ b»ng h×nh vÏ d­íi (h×nh 13) O k Do vËy viÖc tÝnh to¸n cét èng chèng ®­îc b¾t ®Çu tõ d­íi lªn trªn. §èi víi cét èng nµy (trung gian) sau khi chèng xong vÉn tiÕp tôc c«ng t¸c khoan tiÕp theo cho nªn cét cÇn khoan sÏ quay trong cét èng nµy. §Ó tr¸nh hiÖn t­îng th¸o ren vµ mµi mßn, ta l¾p ë phÇn d­íi cïng cña cét èng mét L -106-
  9. ®o¹n kho¶ng 50100m cã bÒ dµy thµnh èng lín nhÊt (la). Träng l­îng ®o¹n èng cã chiÒu dµi la sÏ lµ Qa : Qa = la . qa qa- Lµ träng l­îng 1 mÐt cña ®o¹n èng. §o¹n èng chèng ®­îc l¾p tiÕp theo (l1) sÏ cã bÒ dµy thµnh nhá nhÊt. ChiÒu dµi l1 sÏ giíi h¹n bëi ®é bÒn cña nã. Ta cã thÓ viÕt P l1 .q1+ la .qa + Qph  Qicf = n® , 1 QIcf - Qa - Qph Suy ra : l1= ,m q1 Trong ®ã: q1 - Lµ träng l­îng 1 mÐt cña ®o¹n èng l1 . Cø nh­ vËy ta tÝnh ®­îc chiÒu dµi ®o¹n èng tiÕp theo ë phÝa trªn lµ l2nh­ sau: QIIcf - Qph + QI + Qa l2= ,m q2 Qncf - Qcf n-1 ln = ,m qn Khi nµo tÝnh ®­îc tæng chiÒu dµi c¸c ®o¹n èng tõ la + l1 + l2 +... b»ng chiÒu dµi cña cét èng chèng theo thiÕt kÕ th× kÕt thóc t¹i ®ã ta còng cã thÓ biÓu diÔn tr¾c diÖn mÆt c¾t cña cét èng chèng b»ng h×nh vÏ sau (h×nh 14) Sau khi tÝnh vµ chän ®­îc èng chèng theo t¶i ln träng kÐo cho phÐp chóng ta tiÕn hµnh kiÓm tra ®é bÒn cña èng ®èi víi ¸p suÊt d­ ngoµi vµ d­ trong. L - NÕu sau khi th¶ èng trung gian, tiÕp tôc l2 khoan víi dung dÞch nÆng h¬n dung dÞch ®· khoan th× ¸p suÊt bªn trong thùc tÕ sÏ tÝnh nh­ sau: l1 na - nh la 2 Pdt = 10 Hx, KG/cm H ×nh . Tr¾c diÖn cét èng theo t¶i träng kÐo -107-
  10. na, nh - dung dÞch nÆng (bªn trong), dung dÞch nhÑ (bªn ngoµi). Hx - Kho¶ng c¸ch tõ miÖng èng ®Õn ®o¹n kiÓm tra (tøc lµ ®o¹n cã bÒ dµy thµnh bÐ nhÊt) P - KiÓm tra hÖ sè d÷ liÖu bÒn víi ¸p suÊt d­ trong: n3= P T dt PT - ¸p suÊt tíi h¹n bªn trong cña èng (tra b¶ng) Pdt - ¸p suÊt d­ trong. - Chóng ta còng cÇn ph¶i tÝnh ¸p suÊt cùc ®¹i xuÊt hiÖn t¹i thêi ®iÓm cuèi cña qu¸ tr×nh b¬m tr¸m. Px = 0,1 (Hx - h)( dx - d) + (0,02H + 16) Trong ®ã : Hx,h - ChiÒu cao tr¸m vµ chiÒu cao céc xi m¨ng dx,d- träng l­îng riªng dung dÞch xi m¨ng tr¸m vµ dung P dÞch khoan lóc nµy hÖ sè dù tr÷ bÒn n3 = PT x - ChiÒu cao cho phÐp h¹ mùc chÊt láng ë bªn trong èng ®­îc x¸c ®Þnh (H0) 10Pbm H0= d.n2 - NÕu trong thêi gian më vØa chóng ta khoan víi dung dÞch cã träng l­îng riªng nhá h¬n dung dÞch ngoµi èng chèng th× ph¶i kiÓm tra ®é bÒn v¬i ¸p suÊt bªn ngoµi ë ®o¹n èng cã bÒ dµy thµnh bÐ nhÊt. ¸p suÊt bªn ngoµi Pn ®­îc tÝnh nh­ sau: Hx(na-nh) Pn = 10 Pbm HÖ sè dù tr÷ bÒn bãp mÐo èng n2= P n 4.1.5.2. Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n cét èng chèng khai th¸c Trong thêi gian th¶ èng còng nh­ trong suèt qu¸ tr×nh lµm viÖc, èng chèng khai th¸c chÞu nh÷ng øng lùc chñ yÕu sau ®©y: - Lùc kÐo do träng l­îng b¶n th©n cét èng vµ t¶i träng phô - ¸p lùc ngoµi èng do cét thuû tÜnh ngoµi cét èng. -108-
  11. - ¸p lùc bªn trong ¸p lùc bªn ngoµi ®¹t cùc ®¹i trong tr­êng hîp bªn trong èng chèng hoµn toµn kh«ng cã dung dÞch. Cã nhiÒu ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n cét èng chèng khai th¸c, sau ®©y chóng ta ®Ò cËp tíi mét vµi ph­¬ng ph¸p. 1. TÝnh to¸n cét èng chèng khai th¸c theo øng suÊt bãp mÐo vµ kiÓm tra theo øng lùc kÐo tíi h¹n cña èng: Chóng ta tÝnh to¸n cét èng chèng khai th¸c dùa theo ¸p lùc bªn ngoµi bãp mÐo èng chèng, lùc kÐo c¨ng vµ ¸p suÊt bªn trong. §Ó tÝnh to¸n chóng ta cÇn biÕt: §­êng kÝnh èng: D; chiÒu dµi : l träng l­îng riªng dung dÞch: d; träng l­îng riªng cña dÇu má: dm; ChiÒu cao h¹ thÊp cña mùc chÊt láng bªn trong èng: H0; Chóng ta l­u ý r»ng, trong khi tÝnh to¸n th× xem nh­ chiÒu cao cña cét dung dÞch bªn ngoµi èng chèng lu«n lu«n ®Çy, cßn bªn trong èng chØ cã tõng phÇn hoÆc hoµn toµn kh«ng cã. ChiÒu cao H0 do phÝa ®Þa chÊt x¸c ®Þnh. Chóng ta còng cã thÓ lÊy Ho = 2/3. H nh­ng kh«ng nhá h¬n 2000m. §èi víi nh÷ng giÕng khai th¸c khÝ hay giÕng dÇu cã ¸p suÊt cña vØa thÊp, chóng ta lÊy Ho= H. - §Ó tÝnh to¸n theo ph­¬ng ph¸p nµy chóng ta tiÕn hµnh tÝnh tõ trªn xuèng d­íi. Ban ®Çu tÝnh theo ¸p suÊt bãp mÐo sau ®ã tiÕn hµnh kiÓm tra l¹i theo lùc kÐo c¨ng tíi h¹n. Chóng ta biÕt r»ng ¸p suÊt ngoµi cã gi¸ trÞ lín nh©t ë phÇn d­íi cïng vµ gi¶m dÇn tíi miÖng. Do vËy phÇn trªn ta tÝnh víi ®o¹n èng cã bÒ dµy thµnh nhá nhÊt vµ t¨ng dÇn cho tíi ®¸y. Chóng ta ký hiÖu : i,ii, iii... n lµ c¸c ®o¹n èng cã bÒ dµy t¨ng dÇn tõ trªn bÒ mÆt xuèng ®¸y giÕng khoan råi x¸c ®Þnh øng lùc tíi h¹n bãp mÐo èng theo c«ng thøc cña Sarkisov. Gi¶ sö c¸c øng lùc ®ã ký hiÖu lµ : PIbm, PIIbm,PIIIbm...Pnbm t­¬ng øng víi bÒ bµy thµnh èng lµ :i, ii, iii... n . Th× trong bÊt kú tr­êng hîp nµo èng chèng còng ph¶i tho¶ m¹n ®iÒu kiÖn : Hth(z)H cf(z); Hth(z) ,Hcf(z) : ChiÒu sÇu thùc tÕ vµ chiÒu s©u cho phÐp th¶ cét èng khai th¸c. ChiÒu s©u cho phÐp th¶ cét èng ®­îc tÝnh b»ng c«ng thøc tæng qu¸t sau: -109-
  12. + Khi bªn trong èng chèng kh«ng cã chÊt láng 10Pnbm n H= -(1) cf n2.d + Tr­¬ng hîp chÊt láng trong èng chØ h¹ xuèng mét phÇn : Ho z  L XuÊt ph¸t tõ c«ng thøc: 1 Pnx = 10 H0n + (H- Ho - H(x)( n- t) H H00 1 Pnx = 10  Hot + (H - H(x)) (n-t) HZ L ¸p suÊt bªn ngoµi t¹i ®¸y èng chèng: H(x)=0 1 PnL= 10 H0t+ (H- H(x))(n -t) H ×nh. H¹ thÊp mùc chÊt láng trong giÕng 1 = 10  H0t + H (n- t) Trong ®ã: n, t- träng l­îng riªng cña chÊt láng bªn ngoµi vµ bªn trong èng chèng. Nh­ vËy: ¸p suÊt bªn ngoµi cho phÐp t¸c dông lªn cét èng ®­îc tÝnh b»ng ph­¬ng tr×nh sau: P(n) 1 P(n)ncf= n bm = 10  H0t + H(n)cf (n - t) 2 Tõ ®©y chóng ta rót ra: 10.Pnbm - Ho.t.n2 n H = - (2) cf n2(n - t) C¶ hai tr­êng hîp (1)vµ (2) trªn chiÒu dµi mçi ®o¹n ®Òu ®­îc tÝnh: l1 = H1cf l2= H2cf - H1cf . ln = Hncf- Hn-1cf Sau khi tÝnh cét èng theo ¸p suÊt bãp mÐo bªn ngoµi èng, chóng ta tiÕn hµnh kiÓm tra ®é bÒn kÐo ë mèi nèi ren phÝa trªn vµ phÝa d­íi cña mçi ®o¹n. -110-
  13. NÕu ®o¹n nµo hÖ sè dù tr÷ bÒn víi t¶i träng kÐo n1qu¸ thÊp d­íi giíi h¹n cho phÐp th× chóng ta chuyÓn sang tÝnh to¸n cét èng tõ ®ã lªn theo t¶i träng kÐo cho phÐp ë mèi nèi. Ph­¬ng ph¸p kiÓm tra nh­ sau: - §èi víi ®o¹n èng l1 t a kiÓm tra ®é bÒn ë ®Çu nèi phÝa trªn vµ phÝa d­íi: PhÝa trªn: P1® Qth  n1 Trong ®ã: P1®- Lùc kÐo c¨ng tíi h¹n cña mèi nèi ren (hµn) cña ®o¹n èng s«1 theo c«ng thøc Iakovlev. Qth- träng l­îng thùc tÕ cña èng chèng ®· ®­îc tÝnh (chän) theo ¸p suÊt bãp mÐo, Qth =Q+ Qph n  Q - träng l­îng b¶n th©n cét èng ®· ®­îc tÝnh ë trªn Q = li.qi i 1 d2tv Qph = ( Pth+ Pd) 4 T¶i träng phô ®· nãi ë trªn. NÕu hÖ sè dù tr÷ bÒn phÇn trªn kh«ng tho¶ m¶n, chóng ta tiÕp tôc kiÓm tra phÇn nèi d­íi cña ®o¹n èngl1 nh­ sau: P1® Qth- Q1  n1( Q1lµ träng l­îng ®o¹n l1) NÕu n1kh«ng tho¶ m¶n th× kiÓm tra ®o¹n èng thø hai tiÕp theo l2 P2 PhÝa trªn: Q -®Q  n1 th 1 P2® PhÝa d­íi: Q - Q - Q  n1 th 1 2 NÕu kh«ng tho¶ m¶n hÖ sè bÒn n1 th× tiÕp tôc kiÓm tra ®Õn ®o¹n èng thø I: PI ®  n1 PhÝa trªn i 1 Qth-  Qi i 1 -111-
  14. Pi®  n1 PhÝa d­íi : i  Qth - Qi 1 Khi ®o¹n èng thø I tho¶ m·n ®iÒu kiÖn cña n1 th× tõ ®©y trë lªn chóng ta tiÕp tôc kiÓm tra èng theo t¶i träng kÐo cho phÐp gièng nh­ tÝnh to¸n cét èng chèng trung gian. + Sau khi kiÓm tra xong theo ¸p suÊt bªn ngoµi vµ t¶i träng kÐo chóng ta tiÕn hµnh kiÓm tra phÇn trªn cña cét èng víi ¸p suÊt næ èng ë bªn trong theo hÖ sè n3 PT n3 = H Pv- 10t Pv- ¸p suÊt vØa PT - ¸p suÊt trong tíi h¹n g©y næ èng t - träng l­îng riªng cña chÊt láng trong èng ( lÊy b»ng träng l­äng (t= dm) riªng cña dÇu má: 2. Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n cét èng chèng khai th¸c theo biÓu ®å ¸p suÊt. C¸c b­íc tÝnh to¸n nh­ sau: + TÝnh ¸p suÊt d­ (trong, ngoµi) + VÏ biÓu ®å ¸p suÊt d­ (cã kÓ ®Õn hÖ sè bÒ dù tr÷) + Chän èng dùa vµo biÓu ®å ¸p suÊt d­ ViÖc x¸c ®Þnh ¸p suÊt d­ trong vµ d­ ngoµi t¹i c¸c ®iÓm Z = 0; Z = H0; Z=h vµ Z = L H0 h H0 Hc Hc L Tr­êng hîp h > H0 Tr­êng hîp h < H0 -112-

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản