Proiect foraj Dicu Elvis

8/10/2019 Proiect foraj Dicu Elvis

1/84

UNIVERSITATEA PETROL-GAZEFACULTATEA INGINERIE PETROL SI GAZE

PROIECT

FORAJUL SONDELOR

TEMA : Proiectarea construciei unei sonde n ora!"

Conduc#tor: con" dr" in$"SERBAN NICOLESCU

Student: Paraschiv Dragos Specializarea: Foraj Grupa: 3 Anul: IV

%&'% ( %&')


2/84


'"*"% Cacu+u+ $arniturii de ora!

'"*"%"' Date+e initia+e

N1 Dia!etrul sondei Ds=295 mm

Dia!etrul prajinilor de "oraj Dp=5 inch=127 mm

#a$elul dupa care s%au ales prajinile de "oraj Dia!etrul interior al prajinilor de "oraj dpf =108.62 mm

Grosi!ea de perete a prajinilor de "oraj tp&'1!! (asa unitara a prajinilor de "oraj qp=31,09kg/m

Dia!etrul prajinilor grele de "oraj

Dpg =81

4 inch=209,6mm

Dia!etrul interior al grajinilor grele dpg=71.5 mm

(asa unitara a prajinilor grele qg=239,3 kg/m

Adinci!ea sondei )&*3*1 !

Densitatea noroiului de "oraj n =1400 kgm

3

Apasarea pe sapa Gs=145 kN

#uratia n=105 !"/min Acceleratia gravitationala g&'+1!,s*

Densitatea otelului !=7850kg/ m3

-oe"icientul de siguranta cs =1.25

Presiunea de po!pare pp&11./N& 13* $ar

Apasarea in "luidul de "oraj:

Gs

#=Gs

1$n

!

=145

1$1400

7850

=176,5 kN

Ds0!! 12. 200 250 400 400

Dp0inch 3'. 4'. '.4. .4.'. .'.45.,+


3/84


Dg&Ds%3in

Dg&*.%256*&*1+6+ !!

Din S#AS aleg Dg&*765!! &8

1

4

inch

8ungi!ea prajinilor grele

% pg=c&Gs

qg 'g(1$n

!)

=1,25&145&10

3

239,3'9.81'(1$1400

7850)

=93,96 m&!

8ungi!ea prajinilor de "oraj*p =+$%pg =2321$99 =2222 m

Prajinile de "oraj si cele grele se grupeaza cate 3 6 "or!and ast"el un pas'

-alcula! nu!arul pasilor:

npasi, pf=Lp

9 3=2222

27 =82,282pasi

npasi, grele= lpg

9 3=

93,96

27=3,5 4pasi

'"*"%"% Ca+cu+u+ $arniturii +a e,tra$ere #r# circu+atie


4/84


A" So+icitarea +a tractiune

A" Din sectiunea '-'

% Deter!inarea solicitarii de tractiune :

p

ifppgp

zA

FFFFGG ++++= *1

0 gpf GGsF += 9( )

gp

o

n

pp GGFF +=+

*1

9( )

gpe

i GGg

aF +=

9

fF "ora de "recare9

*61 pp FF "ore de presiune9

iF "ora de inerie9

gG greutatea prajinilor grele9

pG greutatea prajinilor de "oraj9

s coe"iciente de "recare6 1.67=s 9

ea acceleraia la e;tragerea garniturii6.67=

ea !,s*9

n densitatea noroiului de "oraj9

o densitatea oelului6

2+.7=o


5/84


In "inal o$tinand:

p

e

o

ngp

z A

g

asGG 100 +++

=

Greutatea prajinilor de "oraj :

*65225+16****7631 === gLqG ppp N

Greutatea prajinilor grele :

26*3*7.+1636*3 === glqG ggg N

Aria prajinei in sectiunea 1%1 :

*****773'717+5'71*2'70

0

mdDA ppp ===

( ),.1736*232

77367

+16

.671.67

2+.7

1771026*3*7.*'5225100

mNpA

g

easo

ngGpG

z =+++

=+++

=

Deter!inarea solicitarii a;iale :

..1736*23271736*232 =+=+= zax N,!*

=nde:

solicitarea la >ncovoiere6 7= 9

Deter!inarea solicitarii presiunii interioare si e;terioare :

a deter!inarea tensiunii circu!"ereniale :

0

0***

**

**

**

6

ie

ieei

ie

eeiirt

rrr

rrpp

rr

prpr

=

=nde:


6/84

i

r raza interioara9

er raza e;terioara9r distana radial? a punctului considerat9

ip presiunea interioara9

ep presiunea e;terioara9

pi&pe

7**

**

6 ==

= prr

prpr

ie

ei

rt

Deter!inarea solicitarii la >ncov?ere :

=0

Deter!inarea solicitarii la torsiune :7= Deoarece nu are loc "orajul

Deter!inarea tensiunii 1

:

71 == r

Deter!inarea tensiunii * :

,.

173'*2327

*

*

7.

173'*232

*

7.

173'*232**

*** N

taxtax =+

++

=+

++

=

Deter!inarea tensiunii 3 :

*

*..

**

3 ,77*

7173'*232

*

7173'*232

**mNtaxtax =+

+=+

+=

Deter!inarea tensiunii echivalente :


7/84

( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )

*,.173'*232

*77

*7.173'*232

*.173'*2327*

1

*13

*3*

**1*

1

mNechiv

echiv

=

++=

=

++=

Deter!inarea li!itei de curgere a otelului :

s

p

adechivc

R *67=

=nde:

sc coe""icient de sigurana

*67pR li!ita de curgere a otelului cind trece de la starea elastica la starea plastica*..

*67 ,17617.173'*232.61 mNcR echivsp ===

." Din sectiunea %-%

p

ifpg

z A

FFFG ++

=

1

9gf GsF = 9

7

1 gn

p GF =

9g

ei Gg

aF =

9

fF "ora de "recare9

1pF "ora de presiune9

iF "ora de inerie9



ea acceleraia la e;tragerea garniturii6 .67=ea !,s*9


odensitatea oelului6


8/84

2+.7=o


9/84

97.3'7*

17+5'7

*m

dr

pf

i ===

9753.'7*

1*2'7

*m

Dr

pf

e ===

PaLgppni

.171637.****+1'177

===

Papp ei.

171637. ==

*.

**

.*.*

**

**

6 ,171637.7.3'7753.'7

171637.753.'7171637.7.3'7mN

rr

prpr

ie

eirt =

=

=


=0

Deter!inarea solicitarii la torsiune :7= Deoarece nu are loc "orajul


1 = =$30,51N/ mm2


*,.17**

7

*

*

.171637.

.17*

*

.171637.

.17**

*

***

mN

taxtax

=

+

++

=+

+

+=


*,

.171637.

3

7

*

*

.171637..17*

*

.171637..17***

**3

mN

taxtax

=

+

+=+

+=



10/84

( ) ( ) ( )[ ]

( ) ( ) ( )[ ]*.

*.*..*..

*

13

*

3*

*

*1

,[email protected]*

171637.171637.171637.17*17*171637.*

1

*

1

mNechiv

echiv

echiv

=

++++=

++=


s

p

adechivc

R *67=

=nde:

sccoe"icient de sigurana

*67pR li!ita de curgere a otelului cind trece de la starea elastica la starea plastica*..

*67 ,175617317162*.61 mNcR echivsp ===

C" Din sectiunea )-)"

g

p

zA

F 1=

Fp1= gngLA

*. ,1731+:*3*1+16177 mNgLnz ===


.. 1731+71731+ =+=+= zax N,!*

=nde:

solicitarea la >ncovoiere6 7= 9


c deter!inarea tensiunii circu!"erenial?


11/84

0

0***

**

**

**

6

ie

ieei

ie

eeii

rtrrr

rrpp

rr

prpr

=

=nde:

ir raza interioara9er raza e;terioara9r distana radial? a punctului considerat9

ip presiunea interioara9ep presiunea e;terioara9

pi&pe&ng)&p

*.

6 ,1731+*3*1+1'177 mNHgp nrt ====

t=r


=0

Deter!inarea solicitarii la torsiune :

7= 6 deoarece nu are loc "orajul


*.

1 ,1731+ mNr ==


*.

*....

*

*

* ,1731+7*

1731+1731+

*

1731+1731+

**mNtaxtax =+

++

=+

+

+=


*.

3

*....

*

*

3

,1731+

97*

1731+1731+

*

1731+1731+

**

mN

taxtax

=

+

+

=+

+=



12/84

( ) ( ) ( )[ ]

( ) ( ) ( )[ ] **..*..*..

*

13

*

3*

*

*1

,71731+1731+1731+1731+1731+1731+*

1

*

1

mNechiv

echiv

=+++++=

++=


s

p

adechivc

R *67=

=nde:


*67pR li!ita de curgere a otelului cind trece de la starea elastica la starea plastica*

*67 ,77.61 mNcR echivsp ===

'"*"%") Deter/inaea eorturi+or din $arnitura de ora! in ti/0+u+ ora!u+ui"

A" Din sectiunea '-'

Deter!inarea solicitarii de tractiune :

p

spppgp

zA

GFFFGG +++= 3*1

( )gp

o

npp GGFF +=+

*1

9

ipp ApF =3 9*

ipip dA =

=nde:

fF "ora de "recare9

3*61 6 ppp FFF "ore de presiune9

iF "ora de inerie9

pG greutatea prajinilor grele9

pG greutatea prajinilor de "oraj9

GsB apasarea pe sap?9


ea acceleraia la e;tragerea garniturii6367=ea !,s*9


o densitatea oelului6 2+.7=o


13/84

ipd dia!etrul interior al prajinii dinsectiunea 1%19

p presiunea de po!pare 6p>&13* $ar9

Se o$tine relatia pentru z

p

sp

o

n

gp

zA

GFGG ++=

3100

Greutatea prajinilor de "oraj :

*65225+16****7631 === gLqG ppp N

Greutatea prajinilor grele :26*3*7.+1636*3 === glqG ggg N

Aria prajinei in sectiunea 1%1 :

*****773'717+5'71*2'70

0

mdDA ppp ===

Aria interioara a prajinii din sectiunea A%A :

77*5'717+5'7

**

=== ipip dA !*

Presiunea 3pF

:

1***3*77*5'71713* .3 === ipip ApF N

( )

1736*+.

773'7

1.7771***3*2+.7

177126*3*7.*652253

100

pA

sGpF

o

ngGpG

z =+

+

=

++

=


Deter!inarea tensiunii circu!"erenial?

0

0***

**

**

**

ie

ieei

ie

eeiit

rrr

rrpp

rr

prpr

+

=

=nde:


14/84

ir raza interioara9




i=d ip

2 =

0.1086

2 =0.0543 m - =

Dp

2 =

0.127

2 =0.0635 m

-azul 1 irr= 6 13*=ip $ar6 7=ep 9

t=r i

2+re

2

re2ri

2pi=

0,05432+0,0635

2

0.063520,0543

2132 10

5=850,2 10

5 N

m2

-azul * err= 6 13*=ip $ar6 7=ep 9

t=2 ri

2

re2ri

2 pi=

2 0,05432

0,063520,05432

132 105=718,2 105

N

m2

Deci [ ] .

*1 17*6+.76!a; == ttt N,!*

Deter!inarea tensiunii radiale :

00

***

**

**

**

ie

ieei

ie

eeiir

rrrrrpp

rrprpr

=

-azul 1 irr= 6 13*=ip $ar6 7=ep 9

r=ri

2pire

2pi

re2ri

2 =p i=132 10

5 N

m2

-azul * err= 6 barpi 13*= 6 7=ep 9

r=0

Deci [ ] .

*1 1713*6!a; == rrr N,!*

Deter!inarea solicitarii la >ncovoiere:=0

Deter!inarea solicitarii la torsiune:

Pm=Prp+Prg+P s


15/84

Prp+P rg=Prgp

Prgp=c n(Dp2

Lp+Dg2

lg)n1,7

c& 3 0 17%.

n&17.rot,!in(sp&11N!,


16/84

..1736*+.71736*+. =+=+= izax N,!*


*,

.173637*

*

9*

2

171630

*

*

.17*6+.7

.1736*+.

*

.17*6+.7

.1736*+.*

*

***

mN

taxtax

=

+

+

++

=+

+

+=


*,

.1716+75

3

9*

2

171630

*

*

.17*6+.7

.1736*+.

*

.17*6+.7

.1736*+.*

*

**3

mN

taxtax

=

+

+

=+

+=


( ) ( ) ( )[ ]

( ) ( ) ( )[ ]**.

*..*..*..

*

13

*

3*

*

*1

,*16*+1,1716*+1*

91713*1716+751716+75173637*173637*1713**

1

*

1

mmNmNechiv

echiv

echiv

==

+++=

++=


17/84


s

p

adechivc

R *67=

=nde:sc coe""icient de sigurana

*67pR li!ita de curgere a otelului cind trece de la starea elastica la starea plastica*

*67 ,16*1+16*+1*.61 mNcR echivsp ===

." Din sectiunea %-%"

p

spg

zA

GFG = 1

9gf GsF = 9

7

1 gn

p GF =

9g

ei Gg

aF =

9

fF "ora de "recare9

1pF "ora de presiune9

iF "ora de inerie9



ea acceleraia la e;tragerea garniturii6.67=

ea !,s*9


o

densitatea oelului6

2+.7=o


18/84

Aria prajinei >n sec iunea *%* :

***** 773'717+5'71*2'70

0

mdDA ppp ===

Deter!inarea solicit?rii de trac iune :

*. ,1712613.773'7

1.7772+.7

177126*3*7.1

mNA

GG

p

s

o

n

g

z =

=

=

Deter!inarea tensiunii circu!"erenial? i radial?:

0

0***

**

**

**

ie

ieei

ie

eeii

trrr

rrpp

rr

prpr

=

=nde:

ir raza interioara9




mD

r

mdr

p

e

ip

i

753.'7*

1*2'7

*

7.3'7*

17+5'7

*

===

===

*. ,171637.+16****177 mNglpp pnei ====

*.

**

**

6 ,171637. mNprr

prpr

ie

eeiirt ==

=

Deter!inarea solicit?rii la >ncovoiere:Se co!para apasarea pe sapa cu greutatea critica pentru a vedea daca prajinile de "oraj

"la!$eaza:

GNgq$%G sfpcr 611*5+16.6*.176.17756*5.6*5.6* 3 **5113 ** ====

.6*.2+.71771 = =

pfp qqKg/m


19/84


20/84

=

p

ipp

ppD

dD"

615

=nde:

m !o!entul la !asa rotativa9

p"!odulul polar9

viteza unghiular?9

mP puterea !asa rotativa

7771+5'71*2'7

17+5*'701*2'70

1515

6 =

=

=

p

ipp

ppD

dD"

!3

*7,17*7771+5'7

3277 *2 ==== mN"

p

m

N,!!

*


*.

1 ,1731+ mNr ==


*.5.,17562217*6511712613. mN

izax =+=+=


( +

++

=+

+

+=

2

*....*

*

* 17**

1731+175622

*

1731+175622

**

taxtax

&2+63 517 N,! & 2+63N,!!


( ) =+

+

=+

+=

*2

*....

*

*

3 17*

*

1731+175622

*

1731+175622

**

taxtax

& %3.6 5

17 N,! & %3.6N,!!


( ) ( ) ( )[ ]

( ) ( )

*,562

*,562

*31+63.

*63.362+0

*362+31+

*

1

*13

*3*

**1*

1

5

.5555.

17

171717171717

mmNmN

echiv

=

=

=++++

=++=


21/84

Deter!inarea li!itei de curgere a o elului :

s

p

adechivc

R *67=

=nde:


*67pR li!ita de curgere a otelului cind trece de la starea elastica la starea plastica

*55

*67 ,6151761517562.61 *

, mmNcR mNechivsp ====

C" Din sectiunea )-)


z=s+!p 1

" g

( ) NgHAF gp 2135721.67*7567

*3*1+16177 **1 ===

Aria pr?jinelor grele:

( ) ( ) ***** 73767721.67*7567

mdDA iggg ===


**51 ,*632,17*63273767

1.7772135mmNmN

A

GF

g

sp

z ==

=

=

Deter!inarea tensiunii circu!"erenial?:

0

0***

**

**

**

ie

ieei

ie

eeii

trrr

rrpp

rr

prpr

=

=nde:

ir raza interioara9

er raza e;terioara9

r distana radial? a punctuluiconsiderat9




22/84

mm

Dr

mmd

r

g

eg

ig

ig

+617*

56*7

*

2.'3.*

.'21

*

===

===

*,+63131+2551+16*3*1177 mmNPagHp ne ====

*. ,+6311731+ mmNPagHp ni ===

Pentru irr= 6 31+=ip $ar6 31+=ep $ar 9

**

***

**..

**

.*.*

***

**

**

**

,+631,31+7777773.2.'717+'7073.2.'7

73.2.'717+'71731+1731+0

73.2.'717+'7

1731+17+'71731+73.2.'7

0

0

mmNmN

rrr

rrpp

rr

prpr

iei

ieei

ie

eeiit

==

+

+

=

+

=

Pe&"' "="e( pi=$1) *a" (pe=$1)*a" #

**.

***

**..

**

.*.*

***

**

**

**

,+631,1731+73.2.'717+'7017+'7

73.2.'717+'71731+1731+0

73.2.'717+'7

1731+17+'71731+73.2.'7

0

0

mmNmN

rrr

rrpp

rr

prpr

iee

ieei

ie

eeii

t

==

+

+

=

+

=

Deci [ ] +6316!a; *1 == ttt N,!!*

Deter!inarea tensiunii radiale :

Pentru irr= 6 31+=ip $ar6 31+=ep $ar 9

**.

***

**..

**

.*.*

***

**

**

**

,+631,31+73.2.'717+'7073.2.'7

73.2.'717+'71731+1731+0

73.2.'717+'7

1731+17+'71731+73.2.'7

0

0

mmNmN

rrr

rrpp

rr

prpr

iei

ieei

ie

eeii

r

==

=

=

Pentru err= 6 313+=ip $ar6 31+=ep $ar

**.

***

**..

**

.*.*

***

**

**

**

,+631,1731+

73.2.'717+'7017+'7

73.2.'717+'71731+1731+0

73.2.'717+'7

1731+17+'71731+73.2.'7

0

0

mmNmN

rrr

rrpp

rr

prpr

iee

ieei

ie

eeii

r

==

=

=


23/84

Deci [ ] +631,1731+6!a; *.

*1 === mNrrr N,!!*

Deter!inarea solicitarii la >ncovoiere: Se veri"ica daca ave! incovoiere prin co!pararea apasarii pe sapa cu apasarea

critica de pirdere a sta$ilitatii'

GNgq$%G sfgcr 1.61177*3+165615173617756*5.6*5.6* 3 **.113 ** ====

56152+.7

1771 =

= gfg qq

Kg/m Deci avem ic!v!ie"e#

=f

2E D g

2l s2

&*[email protected]

ls&+!

7+.'7

*

*75'7*.'7

*=

=

= gs

DDf

!

=

64( 0.20964 $0.07154 ) =9,34'105

**5

*

11*

*

* ,**+*,17*+*+*

*756717756*7+.67

*

1mmNmN

l%Df

s

gi ==

=

=

Deter!inarea solicitarii la torsiune:

Pm=P s n&17.rot,!in

(sp&11N!,


24/84

Nm

n

P ss 361.*

17.*

17.61257

*

57 3=

==

pp

mm

"

6

=

=nde:

m !o!entul la !asa rotativa9

p" !odulul polar9

viteza unghiular?9

mP puterea !asa rotativa6

3

6 172+61*7567

721.'7*7567

1515

=

=

=

G

igG

gpD

dD"

!3

+67,176+172+61

361.* *.3

==

== mN"

p

s

N,!!*


*

1 ,+631 mmNr ==

Deter!inarea solicit?rii a;iale :

555

17*.17*+*17*632 =+=+= izax N,!*


( ) =+

++

=+

+

+=

*.

*5555

*

*

* 176+

*

173117*.

*

173117*.

**

taxtax

&*.N,!!



25/84

( ) =+

+

=+

+=

*.

*5555

*

*

3 176+*

17+63117*.

*

17+63117*.

**

taxtax

&%316+N,!!


( ) ( ) ( )[ ]

( ) ( )[ ]**5

*.5*55*5.

*

13

*

3*

*

*1

,*25,17*25

1731+1731173117*.017*.1731+*

1

*

1

mmNmN

echiv

==

=++++=

=++=

Deter!inarea li!itei de curgere a o elului :

s

p

adechivc

R *67=

=nde: sc coe"icient de siguran?

*67pR li!ita de curgere a o elului cEnd trece de la starea elastic? la starea

plastic?

**55

*67 ,1,17117*25.61 mmNmNcR echivsp ====

ezultatele calculelor sunt centralizate >n ur!?torul ta$el :

Solicitare

#ensiune

;tragerea g'"' "?r?circulaie

Jn ti!pul "orajului


26/84

a N,!

!*

1%1

*%*

3% 1

%1

*%*

3%3

Jntindere si

copresiune Kz

*23623

*6

%

*

+6.

1

36.1

%

326*

Presiuneaint

si e;t

Kt 7

%376.1

%

+.67*

%376.1

%316+

Kr 7

%376.1

%

%1*6

%376.1

%316+

>ncov?ere K> 7 7

7 7

516*

*+*

#ensiuneaa;iala

Ka; *2

3623

*6

%

*+6.

262

*.

#orsiunea 7 7

7 3

1 *

7

76+

#ensiuni

principale K1 7

%376.1

%

%136*

%316+

%316+

K* *23623

*6

% 3

7*6

2+63

*.


27/84

K3 7

%376.1

%

+5671

%3.6

%316+

#ensiuneechivalent?

Kechiv *2

3623

2*61

7

*+16*

265

*25

-8AS D L#8=I S#ANDADIMA#

-lasa de rezistenta a otelului *67pR

0N,!!*

D 3+7

%2. .12

%. 5..

G%17. 23

S%13. 31

V%1.7 17..

=%127 1127

AnalizEnd cele * situaii se va alege clasa de oel de tip %2. cu *67pR

&.127O17.

N,!*

2.Proiectare Arhitecturii sondei in foraj

2.1 Stabilirea diametrelor coloanelo si sapelor

Arhitectura unei sonde reprezint? progra!ul de construc ie pentru realizareasondei respective'

le!entele co!ponent ale arhitecturii unei sonde sunt:


28/84

% Nu!?rul coloanelor de tu$are i adEnci!ile de introducere9% #ipurile conloanelor: >ntregi6 pierdute0linere6 pierdute i >ntregite6 de acela i dia!etru pe

toat? lungi!ea sau telescopate9% Dia!etrele coloanelor i ale sapelor de "oraj9% -o!ponen a garniturii de "oraj9

% -o!ponen a coloanelor: tipuri de $urlane6 !aterial i grosi!i de perete pentru $urlanele "iecarei coloane9

% (etodele de ci!entare inclusiv calculele re"eritoare la e"ectuarea ci!ent?rilor9% Fluidele de "oraj: tipuri si caractersticile "izice'

&tabilirea diametrelor coloanelor de t(bare i ale sapelor de fora)*#

Lrdinea de sta$ilire a dia!etrelor este invers? introducerii >n sond? aechipa!entului respectiv >n sond?' Ast"el6 se >ncepe cu dia!etrul coloanei de e;ploatare6coloana introdus? ulti!a >n sond? i se ter!in? cu dia!etrul sapei pentru coloana de ancoraj 6sapa cu care se >ncepe "orajul'

Jn acest !od6 >n situa ia unui progra! de tu$are cu trei coloane B de ancoraj6inter!ediar? i de e;ploatare6 ordinea de sta$ilire a dia!etrelor este ur!atoarea:

% Dia!etrul coloanei de e;ploatare6 care se alege >n "unc ie de condi iile speci"ice e;ploat?rii sondei respective6 pe >ntreaga durat? de lucru9

% Dia!etrul sapei pentru coloana de e;ploatare6 sapa cu care se "oreaz? intervalul de la $azacoloanei inter!ediare pEn? la adanci!ea "inal? a sondei9

% Dia!etrul coloanei inter!ediare9

% Dia!etrul sapei pentru coloana inter!ediar?9

% Dia!etrul coloanei de ancoraj sau de supra"a ?9

% Dia!etrul sapei pentru coloana de ancoraj'

Jn procesul de sta$ilire a dia!etrelor inter!ediare apar dou? !ari!icaracterstice:

% ocul radial dintre coloan? i peretele sondei6 j r6 acest joc se re"er? la dia!etrul cel !ai !areal $urlanelor % dia!etrul !u"elor de legatura 0"ig 19

% ocul radial dintre sap? i interiorul coloanei anterioare6 prin care trece sapa 6a 0"ig *9

Dac? se consider? c? dia!etrul sondei este egal cu dia!etrulsapei de "oraj jocul radial dintre peretele sondei i coloan? este e;pri!at

prin rela ia:

*

ms

r

DD)

=

Jn care Ds este dia!etrul sapei i D! dia!etrul coloanei lae;teriorul !u"elor de >!$inare ale $urlanelor'

Func ie de dia!etrul !u"ei i de jocul radial6 dia!erul sapei corespunzatoare este:

rms )DD *+=

Fig%1 0!c' "a2ia


29/84

Valorile jocului radial cre c cu dia!etrul coloanelor de tu$are'Pentru condi ii nor!ale de lucru ase!enea valori sunt date >n ta$elul de!ai jos'

Dia!'coloana Dc6in

1 .

1,

*%5.,+

2%

+.,

+

%.,

+

173,%113,

1*3,%13,

15%*7

r6!!

2%

17%1.

1.

*7%*.

*.%3.

3.%7

7%57

Dia!etrul sapei pentru o coloan? !ai poate "i deter!inat i prin inter!ediula a nu!itei ra ii de tu$are sau ra ia spa iului inelar6 ' Aceast? ra ie este e;pri!at? prin rela ia:

s

ms

s

r

D

DD

D

)R

*

==

De unde rezult? dia!etul sapei su$ "or!a:

s

ss

DDD*1=

Valorile ra iei de tu$are sunt prezentate >n ta$elul de !ai jos:

Dia!etrul coloaneiDc6in

atia de tu$are6

-onditii nor!ale -onditii co!plicate

Q+.,+ 7'7.47'75. 7'7547'7

R+.,+ 7'7547'73 7'7+47'17

Fig% + 0!c'


30/84

L coloan? de tu$are su$ $aza careia se continu? "orajul tre$uie s? per!it? trecereasapei corespunz?toare coloanei ur!?toare' Dia!etrul interior !ini! al coloanei princare trece sapa se deter!in? cu rela ia:

aDD sic *+=

=nde: a este jocul radial dintre sap? i coloan?0"ig'*'

Jn !od nor!al a&*4. !! valorile !ai !ari corespund dia!etrelor !ai !ariale sapelor'

Dia!etrul no!inal al coloanei care este dia!etrul e;terior6 se sta$ile te luEnd>n considerare grosi!ile !ari ale peretelui $urlanelor6 de o$icei se ia grosi!ea !a;i!?'

Jn procesul de sta$ilire a dia!etrelor coloanelor i sapelor6 dup? calculareaunei !ari!i se procedeaz? la punerea ei >n concordan ? cu valorile e;istente ale ele!entuluicalculat' Ase!enea valori pentru sape6 l?rgitoare i $urlane sunt prezentate >n ta$elele 36 i .'

Jn ulti!ul ta$el6 >n a"ara !ari!ilor di!ensionale sunt prezentate icaracteristicile de rezisten ? ale $urlanelor de tu$aj : presiunea de turtire6p t6 presiunea despargere6 ps i "or a a;ial? !a;i!? de cedare a >!$in?rilor'

Jn situa iile >n care6 din calcul rezult? dia!etre de sape cu role !ai !ari de.7+!! 0*7in se trece la utilizarea l?rgitoarelor cu role' Jn ase!enea cazuri se "oreaz? cu osap? e;istent? dup? care se procedeaz? la largire' Progra!ul de lucru prevede atEt sapele"olosite cEt i l?rgitoarele'

#a$elul 3' Sape cu role#a$elul ' 8?rgitoare

Dia!etrullargitorului

!!

in

35'1

13.,+

3'3

133,

'.

121,*

+'7

11,

.7+'7

*7

.+1'7

**2,+

57'7

*


31/84

%"'"'Ca+cu+u+ co+oanei de e,0+oatare

Pentru coloana de e;ploatare se cunoate dia!etrul e;terior al coloanei:

e;plD

&. in&1*2 !! 0dat prin te!a de proiect

!in

!a;

t .'3

'1

= =

mm

t mm

Din S#AS se adopta dia!etrul !u"ei6 nor!al?6 Tuttress: D ! e &11 !!

Se adopta un joc radial jr&+ !!' Dia!etrul sapei se calculeaz? ast"el :

D s e & D! e /* jr&11/*U+&1. 2 !!

Din S#AS se alege: Dse6stas&1.+6+ !! 05 1 , in

jr&mm

DD mese 6+*

11+61.+

*==

e &7.567

+61.+

6+==

se

re

D

)

Valorile corespund ta$elelor 1 si *'

%"'"%"Ca+cu+u+ co+oanei inter/ediare

Dse&1.+6+ si a&* D i i &D s e 6 s t a s/*U*&1.+6+/*U*&15*6+ !!

Din S#AS se alege D i &1536!!

t&1.611!!

D ! i&*1.' !! & 2 . , + in

Aleg j r i &15!!

D s i &D ! i/*j r i &*2' !!

Din S#AS se alege D s i 6 s t a s&*.7'+ !!0 2 , + in


32/84

r i &mm

DD misi .612*

=

Ri=

7267+6*.7

.612==

si

ri

D

)

Va!"ie c!"e5p'2 c' cee a2mi5i*ie 2a&e 2e &a*e' 1 5i +%

%"'")"Ca+cu+u+ co+oanei de su0raata 1ancora!2 D s i &*.76+!! a&*!!

D i a&D s i 6 s t a s/*U*&*.76+@&*.6+ !! Din S#AS se alege:D a 6 s t a s&*+' !!011 3 , in

&=3(+mm 0"a=$4

D! a &3*3'+ !! D s a&D! a /*@j r a &*+6/*U37&3.+6 !!

Din S#AS se alege :D s a 6 s t a s&33'2!!01. 1 , * in

r a &63

*=

masa DD

mm

Ra=767=

sa

ra

D)

6"a 5i Re a' va!"i ca"e 5e ica2"ea7a i i&e"va' 2e va!"i 2i&a*e' 1 5i +%

Ti0u+ Inter3a+ D D/ Ds"ca

ta+o$ R

co+oanei tu4at1/

2 in 1//

2

1//

2

1//

2

-ol'deancoraj 7%5+

11$/

,

+3)

(,

$+$

%)

$3$

(

4(43

-ol'inter!ed' 7%*75+

/) 13$

(

+1

%3

+4

%)

4(4

-ol'dee;ploat 7%31+.

1+ 1,1 1)

()

4(4

.

%"%Sta4i+irea caracteristici+or i5ice a+e +uide+or de ora!


33/84

% F'i2''i 2e 8!"a0 i 5e a&"i*'ie( 9 p"e7e&( '"m:&!a"ee "!'"i

p"icipae#

;i2"!2iamic% D'p: ie:pa"&ic'ee 2e "!c: 2i5!ca&: 2e pe &apa 5!2ei : a m!&!"' aa& 2ea5'p"a 5apei%

I8!"ma&iv% U"m:"i2 'i2' 2e ci"c'a>ie a ieii a5'p"a "!ci!"i&e"cep&a&e i' ce '"mea7: 5: ?e cime&a&(a&"ea"ea '!" 5c'e 2e i5&"'me&a>ie( 2ega0a"ea ga"i&'"i!" 2e

8!"a0 p"i5e( a5ig'"a"ea p"e5i'ii ece5a"e 9&"e c!!aa 2eep!a&a"e


34/84

5:-i: 95'i'&e

9 p!"ii !" 5: p"evi: c!"!7i'ea

E5&e e"eai5& 5: 5e 9ce"ce p"epa"a"ea ''i 'i2 ca"e 5:":5p'2: a &!a&e ace5&e c!2i>ii

Ee 5'& p"epa"a&e a 5'p"a8a>: 2i a"gie *e&!i&ice( 'e!"iac&iva&e( c' *'e p"!p"ie&:>i c!!i2ae( 2a" 9g!*ea7:


35/84

fisnp PP

g

p

n

=!in

g

fis

n=!a;

C!mp!7i>ia( cai&:>ie 5a' ca"e>ee ''i 'i2 2e 8!"a0 5'& 2e?i&ep"i&"-! 5e"ie 2e p"!p"ie&:>i( 'ee 2i&"e ee c!m'e &'&'"!" &ip'"i!"2e 'i2e( a&ee 5peci?ce 'mai a'mi&!" ca&eg!"ii% O pa"&e

2e5i&a&ea( c!>i'&' 2e ga7e( "e7i5&ivi&a&ea


36/84

% -antit? i de !ateriale

=+

=+

ana a

a

nargarga

narga

VVV

VVV

=+

=+

1177*'133*377V1777V

*'133VV

arga

arga

=+

=

1177*'133*377V1777V

V*'133V

arga

arga

( )

=+

=

15.*7*377V1777V*'133

V*'133V

argarg

arga

=+

=

15.*7*377V1777V133*77

V*'133V

argarg

arga

( )

=

=

133*71777*377V

V*'133V

arg

arga

===

3

arg

arga

!*6171377

133*7V

V*'133V

=

==3

arg

3

a

!*617V

!5'1***617*'133V

*365t


37/84

-antit?i de !ateriale

=+=+

ia nbn

ia

ia

n$n

n$n

VVV

VVV

=+=+

13.7157177V1177V

157VV

$n

$n

a

a

( )

=+

=

*15777177V1177V157

V157V

$$

$na

=+

=

*15777177V1177V125777

V157V

$$

$na

( )

=

=

77771177177V

V157V

$

$na

3

$ !3'13V =

3

n !2615V a =

t26.


38/84

% -antit? i de !ateriale

=+

=+

ei nbn

ei

ei

n$n

n$n

VVV

VVV

=+=+

1..71*3177V13.7V

1*3VV

$n

$n

i

i

( )

=+

=

175.7177V13.7V1*3

V1*3V

$$

$n i

=+

=

175.7177V13.7V1557.7

V1*3V

$$

$n i

( )

=

=

*57713.7177V

V1*3V

$

$n i

3

$ !.6+V =

3

n !7.611V i =

t2635


39/84

% Pentru tensiunea dina!ic? de "or"ecare :

277+.'7 = fd *, mN

Jn care densitatea este e;pri!ata in


40/84

.),m

+4.)m

$1)m

11 i

/) i

i

ei

Bi*i&iv

2.3 Calculul de rezistent al coloanelor de tubare

Pe >ntreaga durat? de e;isten ? a unei sonde6 >ncepEnd cu procesul de "oraj6continuEnd cu cel de e;ploatare i >ncheind cu a$andonarea6 coloanele de tu$are ale sondei

respective sunt supuse unui co!ple; de solicit?ri' Acestea actioneaz? independent sauinterdependent6 accidental sau per!anent6 static sau dina!ic6 cu valoare constant? sauvaria$il?6 "unc ie de !o!entul i durata de e;isten ? a coloanei i de opera ia e"ectuat?'

Natura i intensitatea solicit?rilor depinde de o !ultitudine de "actori o$iectivi sausu$iectivi: adEnci!ea i traiectul sondei6 sta$ilitatea "or!a iunilor de roci traversate6 natura i presiunea "luidelor din deschiderile rocilor6 gradien ii de "isurare ai rocilor6 te!peratura6

!odul de "i;are a coloanelor la supra"a ?6 opera iile e;ecutate i tehnologia aplicat?6 natura i co!pozitia "luidelor e;istente >n sond? >n !o!entul respectiv etc'

De%a lungul unei coloane6 solicit?rile sunt varia$ile i valorile lor se !odi"ic? >n ti!p'le au un caracter static sau accidental6 pot cap?ta un caracter dina!ic'

Principalele solicitarii !ecanice statice sunt:


41/84

% +ntinderea,tracti(nea- dat. de / propria gre(tate0 ncerc.rile de desprindere dinsond.0 crsterile de presi(ne interioar. i red(cerile de temperat(r.1#

% 2ompresi(nea si respectiv flamba)(l date de / gre(tatea proprie la rezemareacoloanei pe talp. sa( la blocarea ntr3(n loc ng(stat si crsterile de temperat(r. d(p.

fixarea capetelor coloanei respective1

% +ncovoierea prod(s. la nscrierea coloanei ntr3o sond. deviat. accidental sa(diri)at.1

% Presi(nea exterioar. de nat(ra hidrostatic. sa( geostatic1

% Presi(nea interioar. creat. n timp(l realiz.rii (nor opera ii de circ(la ie0 cimentare0$ $probare de coloan.0 combatere de manifest.ri er(ptive sa( apari ie de er(p ie liber.$ $

i inrealizarea proces(l(i de exploatare*#

Dintre solicitarile !ecanice cu caracter dina!ic sau de !entionat:

% Fort4ele de inertie la cobor5rea n sond. i la manevrare1#

% &oc(rile de opririe br(sc. a dop(rilor de cimentare la blocare n coloan. sa( peinel(l de re inere1$

% &oc(rile hidra(lice la pornirea circ(la iei n sond.1$

% &oc(rile hidra(lice la modificarea br(sc. a debit(l(i de fl(id extras din sond. sa( apresi(nii din coloan.*

#re$uie s? se !entioneze si "aptul c? o coloan? de tu$are !ai este supus? unei uzuri!ecanice6 coroziunii si "eno!enului de o$oseal?'

-alculul de rezistenta al unei coloane are drept scop sta$ilirea co!ponentei acesteiadin punct de vedere al !aterialelor6 grosi!ilor de perete si gradului de rezistent? a >!$in?rii

$urlanelor'

Datorit? actiunii lor >n "oarte !ulte situatii si a valorilor ridicate6 in calculul o$i nuital coloanelor se consider? solicit?rile:

% de tracti(ne prod(s. de gre(tatea proprie ce actioneaz.0 n m(lte caz(ri0 concomitent

c( presi(nea interioar. sa( presi(nea exterioar.1% de presi(ne interioar. prod(s. de fl(id(l existent sa( p.tr(ns n coloana din roci

traversate1

% de presi(ne exterioar. prod(s. de fl(idele intrate n spatele coloanei sa( de (n fl(idexistent n rocile traversate sa( de mpingerea lateral. a (nor roci*

De%a lungul unei coloane solicitarile !ai sus !en ionate sunt varia$ile6 >n consecin ?6 co!ponentele sau pro"ilul coloanei respective este i el varia$il6 atEt ca !aterial6 cEt6 !ai alesca grosi!e a peretelui $urlanelor'

8a $urlanele la care >!$in?rile se realizeaz? cu !u"e separate iar "iletele de legatur?sunt "ilete standard denu!ite i "ilete rotunde6 capacitatea de rezisten ? la trac iune este dat? de rezisten a >!$in?rii i este reprezentat? de "or a ad!isi$il? de s!ulgere din "ilet' 8a


42/84

$urlanele cu >!$in?ri speciale capacitatea de rezisten ? este cea ad!isi$il? de cedare acorpului $urlanului sau a uneia din piesele de >!$inare'

-aracteristica de rezisten ? la presiune interioara este caracterizat? de presiuneaad!isi$il? de spargere a corpului $urlanului6 iar cea la presiune e;terioar?6 de presiuneaad!isi$il? de turtire a corpului'

Se poate vedea c? >n calculele de rezisten ? ale coloanelor se consider? valorilead!isi$ile ale capacit? ii $urlanelor6 luEndu%se >n considerare coe"icien ii de siguran ? corespunz?tori'

Natura i valorile e"orturilor rezultate dintr%o solicitare la care este supus? o coloan?de tu$are i pentru care se e"ectueaz? calculele de rezisten ?6 >n scopul o$ inerii unei construc ii sigure sunt speci"ice "iec?rei sonde i "iec?rei coloane' ;ist? o !ultitudine de variante de calcul de rezisten ?' ste "oarte i!portant s? se aplice acea variant? de calcul carecorespunde cEt !ai co!plet situa iei speci"ice coloanei respective'

Ast"el:

% pentr( coloana de ancora) se sonsider. solicitarea de ntindere s(b propria gre(tate0c( sonda plin. c( fl(id(l de fora) (tilizat pentr( interval(l acestei coloane la final(lopera iei de cimentare c5nd0 la oprirea dop(l(i plin de cimentare0 se prod(ce$nchiderea coloanei i apare o cre tere de presi(ne0 aceast. presi(ne s(plimentar.# #

prod(ce (n pl(s de solicitare la ntindere0 d(p. stabilirea componen ei coloanei0 se$calc(leaz. ad5ncimea p5n. la care se poate prod(ce golirea coloanei f.r. pericol(lt(rtirii la presi(ne exterioar.0 golirea poate s. aib. loc ca (rmare a (nei pierderi decirc(la ie0 la contin(area fora)(l(i0 ntr3o forma ie de roci fis(rate sa( ntr3o falie$ $neetan .1#

% pentr( coloana intermediar. se consider. solicitarea de presi(ne interioar. care

poate s. apar. n caz(l (nei manifest.ri er(ptive0 c( provenitor(l de er(p ie de la$g(ra sondei nchis pe garnit(ra de fora) 0 gazele p.tr(nse provenind dintr3(n strat

2arateristicele de reziten . a b(rlanelor$

Dia

!et

rul

colo

anei

113,

2.,+

.

Gra

d

otel

%..

%

.

.

N

%

+

7

%

.

.

%

.

.

N

%

+

7

Gro

si!

e

6

116

1

*

6

+63

+

6

3

.

6

.

2

6

.

26


43/84

pere

te

W!

!X

*

3

33 *

.

*

Dia

!

inte

rior

W!

!X

*

*2

*

2

3

6

5

1

2

2

1

2

2

1

1

.

6

+

1

1

*

1

1

*

Ari

a

sect

tran

sver

W!*

X

+

6

1

1

1

6

5

1

+6

.

1

+

6

.

2

*

1

6

3

*

*

+

6

*

*

*

+

6

*

*

(as

a

unit

ara

W


44/84

!a;

spar

gere

W$arX

2

*

+

5 . * 3

.

2

*

Fort

a la

s!u

lger

e

din"ilet

6

W


45/84

11

11

+7

625

*5

13

*.*2

11

1+(,+

6

)3($

111(.1

+

1)

$

+))

Pentru calculul coloanei de ancoraj la >ntindere se consider? "or ele a;ialee;istente la "inalul opera iei de ci!entare cu dopuri:

% "or a de greutate proprie6 cu considerarea e"ectului de "lota$ilitate9% "or a a;ial? de la "inalul ci!ent?rii6 ur!are a cre terii presiunii >n coloana >n !o!entul

a ez?rii celui de al doilea dop de ci!entare pe inelul de re inere de la $aza coloanei9 apari ia acestei presiuni supli!entare se datore te unei anu!ite >ntErzieri a opririi po!p?rii de "luid>n coloan?'

Jn contiunare6 pentru coloan? avEnd co!ponen a rezultat? se deter!in?adEnci!ea !a;i!? de golire6 >n scopul evit?rii turtirii $urlanelor la presiune e;terioare'

A -alculul coloanei la solicitarea de >ntindere'

Se cere ca pe >ntreaga lungi!e a coloanei 6 "or a a;ial? data de solicitare sa nu

depa easc? "or a ad!isi$il? de cedare a $urlanelor' Pentru $urlanele "olosite curent >n "or!area coloanelor de ancoraj "or a li!it? de rezisten ? este reprezentat? de "or a ad!isi$il? de s!ulgere din "ilet6 $urlanele respective "iind prevazute cu >!$inare cu !u"e separate6"iletul de leg?tur? "iind "ilet rotund'

Deci6 la li!it? tre$uie >ndeplinit? condi ia dat? de rela ia:

adslgp FFF =+ sup

>n care :

gpF

%este "or a de greutate proprie9

lFsup %"or a supli!entar? creat? de cre terea presiunii interioare de la "inalul

ci!ent?rii9

adsF %"or a ad!isi$il? de s!ulgere din "ilet a $urlanelor'

Jn !od curent6 la coloanele de ancoraj se prevede la partea in"erioar?6 pentru olungi!e la&.74177! $urlane cu grosi!e a peretelui6 de o$icei grosi!ea !a;i!?' Jn acest"el se !?re te capacitatea de uzur? a coloanei respective6 uzura ce se produce la continuarea"orajului6 datorit? rotirii garniturii de "oraj'

For a supli!entar? datorat? cre terii presiunii interioare este e;pri!at? prin rela ia :


46/84

!NNDpApF iaioail 1*71*7777*23.5'7

17*7

*.*

sup =====

>n care:

pi % este cre terea presiunii interioare6 >n !od o$i nuit se ad!ite p i&1.4*7$ar 6 se alege pi&*7 $ar '

Aoa% aria sec iunii de trecere a $urlanelor de la partea in"erioara a coloanei6cele cu grosi!e !are de perete

Dia% dia!etrul interior al $urlanelor !ai sus !en ionate'

-alculul de co!punere a coloanei supus? la solicitarea de >ntindere sedes"? oar? de jos >n sus6 de la $aza coloanei spre partea superioar?'

Pri!ul tronson se consider? cel de deasupra por iunii de coloan? cu $urlane degrosi!e !are' Acest pri! tronson este co!pus din $urlanele cu cea !ai !ica grosi!e de

perete din $urlanele de dia!etru respectiv' -?tre partea de sus a coloanei va "i cuprinse$urlane cu grosi!i de perete din ce >n ce !ai !ari'

-a regul? general? >n calculul de co!punere a unei coloane de tu$are6 regul?vala$il? i >n cazul da "a ?6 lungi!ea unui tronson de $urlane se deter!in? luEnd >n considera ie condi iile e;istente la punctul de trecere la tronsonul ur!?tor' Se ia >n considerare capacitatea de rezisten ? a $urlanelor celor !ai sla$e din punctul respectiv'

Jn cazul da "a ?6 >n care coloana este supus? la >ntindere se consider? "or a ad!isi$il? de s!ulgere din "ilet a $urlanelor pentru care se deter!in? lungi!ea tronsonului'Turlanele din tronsonul superior sunt de rezisten ? !ai !are'

Jn cazul general6 de trecerea de la un tronson n la un tronson superior n/1 "or a

a;ial? este dat? de greutatea proprie a coloanei >n punctul respectiv6 Fgp6 plus "or a supli!etaradatorit? cre terii presiunii interioare6 F supl'

-on"or! rela iei:

l

n

i

iiaao

flgpnan FgqlgqlFFF sup

1

sup 1 +

+

=+=

=

>n care:

il % este lungi!ea unui tronson9

iq % !asa unitar? a $urlanelor din tronsonul respectiv9

g% accelera ia gravitational?9

f

% densitatea "luidului de "oraj din sond?9

o % densitatea !aterialului $urlanelor9 pentru o el o &2+.7


47/84

+

=

=

o

fn

n

i

iiaao

fladsn

n

gq

qlqlgFF

l

1

11

1

sup

#N2

Fs

ads 15.72.'1

*++2!a;1 ===

Dac? se scrie lungi!ea pri!ului tronson:

m

gq

gqlFF

l

o

f

o

f

aalads

**+

2+.7

1771+1'36+7

2+.7

1771+1'326+1771*777715.7777

1

1

1

sup1

1 =

=

=

Deoarece lungi!ea tronsonului rezultat? din calcul dep? e te necesarul de 52+ ! 0)a%la&52+%177&.2+!6 tronsonul cu $urlane de grosi!e a peretelui t&1167.!!6 va avealungi!ea l1&.2+!'

-a ur!are din punct de vedere al solicit?rii la >ntindere6 coloana de ancoraj vaavea co!ponen a:

7 '''' .+ !

.+ '''' 5+ !

l1&.+ !

la&177 !

t1&1167.!!

ta&1*6*!!


48/84

. Deter!inarea adEnci!ii de golire

Dup? ce s%a e"ectuat calculul de co!punere a coloanei la solicitarea a;ial? sepoate goli coloana respectiv?' Sc?derea nivelului "luidului de "oraj din coloana su$ aceast?

adEnci!e pune >n pericol integritatea coloanei' Se poate turti su$ ac iunea presiunii e;terioare'L$i nuit6 se consider? c? >n spatele coloanei se a"l? "luidul de "oraj utilizat la traversareaintervalului coloanei de ancoraj'

Fiecarui tronson din co!punerea coloanei de ancoraj >i corespunde o valoare aadEnci!ii de golire' Valoarea cea !ai !ic? reprezint? adEnci!ea !a;i!? ad!isi$il? de golire'

elatia pentru deter!inarea adEnci!ii de golire are "or!a :

mg

pH

f

adtngn 13*.

+1'1177

1713 .=

==

De!a"ece ;g 2epa5e5&e m'& 'gimea c!!aei 2e ac!"a0"e7'&a ca acea5&a p!a&e ? g!i&a c!mpe& 8a"a a apa"ea "i5c' 2e &'"&i"e aace5&eea 2a&!"i&a p"e5i'ii e&e"i!a"e%

%")"% Ca+cu+u+ de re5isten # a+ co+oanei inter/ediare

D

iametru

l

coloane

i

rosi

me

peret

e

!"elu

l

#asa

unitar$

%r

ia

Se

ctiunii

trans&ers

ale

Pr

esiunea

de

sp

argere

psp

Presiunea de

turtire

pt

'ort

a la

smulgere

din (let

's

D)i

mm

*

+g,m

c

m2

b

a

r

ba

r +-

/

)($$$

6-

$3($+

,)(

1

+

).

13

3

1,4

1

/

+6

N

3

+6.2

1.

*3

*1+7

,)


49/84

Func ie de condi iile speci"ice6 coloana inter!ediar? a unei sonde poate "i supus?

la diverse solicit?ri dintre acestea !ai i!portante i !ai "recvent >ntElnite sunt solicit?rile depresiune interioar? i de >ntindere' Jn !od o$i nuit se sta$ile te co!punerea coloanei din punctul

de vedere al presiunii interioare i apoi se "ace veri"icarea la >ntindere6 "acEndu%se corec iile necesare dac? acest lucru este necesar'

e"eritor la solicitarea de presiune interioar? se !en ioneaz? dou? situa ii !ai des

intElnite:

% ;ecutarea unei opera ii de pro$are a etan iet? ii coloanei i6 i!plicit6 veri"icarea ci!ent?rii acesteia i testarea la "isurare a rocilor a"late !ai jos de $aza coloanei6 dup? re>nceperea"orajului: >n aceste cazuri se >nchide gura sondei i se po!peaz? >n coloan? "luid su$ presiune9

% Producerea unei !ani"est?ri eruptive cu aruncare din coloan? a "luidului de "oraj i cu >nchidereala gura sondei a prevenitorului de erup ie9 se consider? situa ia cea !ai dezavantajoas? pentru coloan?: "luidul p?truns >n coloan? este un "luid gazos i u!ple co!plet coloana6 el proveninddintr%un strat a"lat i!ediat su$ $aza coloanei9 se ajunge la a a nu!ita situa ie%sond? >nchis? plin? cu gaze'

Dupa cu! s%a !en ionat coloana rezultat? din calculul de presiune interioara esteveri"icat? la solicitarea de >ntindere dat? de propria greutate' =neori se tine sea!a i de "or a

a;ial? supli!entar? produs? de cre terea presiunii interioare de la "inalul ci!ent?rii'

Jn cazul de "a ? se consider? situa ia solicit?rii la presiune interioara la sonda

>nchis? plin? cu gaze i la >ntindere su$ propria greutate'

A Ca+cu+u+ co+oanei inter/ediare +a 0resiune interioara"

Se consider? c? adEnci!ea la care se a"l? stratul de a"lu; a gazelor este egal? cu

adEnci!ea de introducere a coloanei inter!ediare6 )i i c? presiunea gazelor corespunde

gradientului presiunii de strat din zona coloanei de e;ploatare6 pe

' Din punctul de vedere al

calculului coloanei nu are i!porta ? dac? >n ti!pul !ani"est?rii se a"l? sau nu se a"l? garnitura de"oraj'

,3


50/84

Jn calcule se ine sea!a i de presiunea din e;teriorul coloanei dat? de coloana

hidrostatic? de ap? !ineralizat?6 avEnd densitatea am '

Presiunea gazelor din interiorul coloanei la $aza acesteia este egal? cu presiunea

de strat:

barHpp ipipiii +6*5+*75+137'7 ====

Iar presiunea la partea superioar? a coloanei este e;pri!at? prin rela ia

barmNei

Rm

6m

z

gHrg

eii

pis

p *37,17*6*3717+6*5+ *.*+23637+1*75++1'52.'7

. ===

=

Jn care :

e % este $aza logarit!ilor naturali e&*'21+

rg

% densitatea relativa a gazelor in raport cu aerul9pentru gazele de sond? se

ad!ite rg

&7'52.9

M!% valorare !edie a coe"icientului de neidealitate a gazelor:

1

*

11

*=

+=

+= ism

777

Mssi Misunt coe"icien ii pentru partea superioar? i cea in"erioar?9

#!% te!peratura a$solut? !edie:

#

666 ism 3637+

*

5+6331.'*+*

*=

+=

+=

is 66 6 % sunt te!peraturile pentru partea superioar? i cea in"erioar?'

#s&ts/*23 Y9 #s&/*2361.&*+*61.Y

#i&ZtU)i/*2361. Y9 #i&7'73U*75+/*2361.&3365+ Y

ts% te!perature la supra"ata9 se ad!ite in !edi o-

Zp6% gradientul geoter!ic din zona9 se ad!ite 7'773o-,!

% constanta generala a gazelor *+2 ,


51/84

Densitatea !edie a gazelor:

3. ,1717*75++1'

*6*37+6*5+m!g

gH

pp

i

isiimg =

=

=

-onsiderEnd gaze >n interiorul coloanei de tu$are i ap? !eneralizat? >n e;teriorulacesteia se poate screie

a Presiuni+e +a interioru+ co+oanei60i:

% 8a partea superioara6 pis&*376* $ar

% 8a partea in"erioara6 pii&ppi&*5+6+ $ar

4 Presiuni+e +a e,terioru+ co+oanei6 0e:

% 8a partea superioara6 pes&o

% 8a partea in"erioara bargHp iamei *1217*75++1'1727 . ===

c Dieren e+e de 0resiune care actionaea5# ca 0resiuni interioare ce so+icit# co+oana6 ip

:

% 8a partea superioara:

barpppp isesisis *6*377*6*37 ====

% 8a partea in"erioara :

barppp eiiiii +62*12+6*5+ ===

1


52/84


53/84

In consecinta co!punerea coloanei va "i:

l1&*753! t1&+6333!! ..

l*&.! t*&+633!! N+7

. 7eriicarea co+oanei inter/ediare +a ntindere

Dup? ce a "ost sta$ilit? co!punerea coloanei la solicitarea de presiune interioar?

se "ace veri"icarea la >ntindere su$ propria greutate' ste necesar ca pe toata lungi!ea sa6 coloana

s? nu cedeze la >ntindere6 tinEnd sea!a si de "lota$ilitate' -u alte cuvinte6 "orta de greutateproprie >n orice punct al coloanei s? nu dep?seasc? "orta ad!isi$il? de s!ulgere din "ilet'

Jn cazul nostru6 calculul de veri"icare se "ace de jos >n sus6 de la $az? la supra"at?'

8a partea superioara a pri!ului tronson: t1&+6333!!6 ..

#NF

F sm(

ams .6+772.61

lg

1 ==

!NlgqFo

f5.17*753

2+.7

13.71+1'3*631 3111 =

=

=

Se o$serva ca "orta F1este !ai !ic? decEt li!ita de rupere a $urlanului care este

+776.


54/84

2.. Calculele de re/istenta pentrucoloana de exploatare

D

iametru

l

coloane

i

rosi

me

peret

e

!"elu

l

#asa

unitar$

%r

ia

Se

ctiunii

trans&ers

ale

Pr

esiunea

de

sp

argere

psp

Pre

siunea de

turtire

pt

'ort

a la

smulgere

din (let

's

D)i

mm

*

+g,m

c

m2

b

a

r

ba

r +-

(3

6-

1(13

+1($+

+3+

+1

1 3+

26

**

*+6**

33

3+3

*1

(+

N-)4

++($,

+

)(++

+

44 1$)+

-oloana de e;ploatare tre$uie s? prezinte siguran ? pe o perioad? lung? de ti!p6"iind ele!entul prin care se realizeaz? procesele legate de e;ploatarea di"eritelor "luide' =n pri!ele!ent caruia tre$uie s? i se acorde o aten ie deose$it? este sta$ilirea condi iilor i starilor de solicitare'

Frecvent6 pentru caculul de rezisten ? al coloanei de e;ploatare se consider?solicitarea la presiune e;terioar? cu coloana co!plet goal?' Presiunea este creat? de coloana

hidrostatic? a "luidului de "oraj utilizat la "oraj sau cei >n !o!entul ter!in?rii procesului deadEnci!e a sondei' Se neglijeaz? e;isten a ci!et?rii coloanei'

Dup? sta$ilirea co!punerii la presiune e;terioar? se procedeaz? la veri"icarea la>ntindere su$ propria greutate'

A Cacu+u+ co+oanei de e,0+oatare +a 0resiune e,terioara

,


55/84

Dup? cu! s%a !en ionat se consider? coloana goal? deci6 presiunea interioara petoata lugi!ea coloanei este 7' 8a e;terior se consider? e;isten a "luidului de "oraj e;istent >nsond? la ter!inarea "orajului' Deci presiunea e;terioara >n oricare punct al coloanei este

xfexex gHpp ==

Presiunea la partea superioara a coloanei:

7=esp

Aceasta consecin ? la partea superioar? a coloanei se vor a"la $urlanele cu cea !ai!ica valoare a presiunii ad!isi$ile de turtire corespunzatoare dia!etrului respective de coloan?'Jn acela i ti!p6 la partea de jos a coloanei se vor prevedea $urlane pentru care presiuneaad!isi$il? de turtire are valoarea i!ediat superioar? sau cel pu in egal? cu presiunea hidrostatic?!a;i!? a coloanei de "luid de "oraj6 con"or! rela iei:

efe gHp =!a;

8a partea in"erioara a coloanei

bargHp efei +1731+.+161..7

. ===

=nde eH este adEnci!ea !a;i!? sau adEnci!ea de introducere a coloanei dee;ploatare'

Pentru sta$ilirea co!punerii coloanei de e;ploatare la solicitarea de presiunee;terioar?6 cu coloana goal? la interior se poate utiliza una din vaiantele: gra"ic?6 analitic? de josin sus si analitic? de sus >n jos'

7arianta ana+itic# de sus in !os

8a partea superioar? a coloanei ca pri! tronson se vor a"la $urlanele cu cea !ai!ic? valoare a presiunii ad!isi$ile de turtire' 8ungi!ea acestui tronson este egal? cu adanci!ea!a;i!? la care pot "i introduse $urlanele respective goale la interior'

Pad!t1&*11$ar9 t1&.6.!!6 %..'

mg

pl

f

adt 13+2+161..7

17*11 .

11 =

==

-el al doilea tronson6 "or!at din $urlane cu presiunea ad!isi$i? de turtire !ai!are6 va avea lungi!ea dat? de rela ia:

Pad!t*&3+3$ar9 t*&26.*!!6 %..'


56/84

mg

pp

g

p

g

pl

f

adtadt

f

adt

f

adt 113117+161..7

*113+3 .1*1** =

=

==

-el al treilea tronson6 "or!at din $urlane 0Pad!t3&.77$ar9 t3&26.*!!6 N%+7' cupresiunea ad!isi$il? de turtire !ai !are6 va avea lungi!ea:

mg

pp

g

p

g

pl

f

adtadt

f

adt

f

adt 2517+1'1..7

3+3.77 .*3*33 =

===

l3&)%l1%l*&31+.%13+2%1131&552!

Jn concluzie pro"ilul coloanei de e;ploatare supus? solicit?rii de presiunee;terioara va "i ur!atorul:

ml 13+21= 74' 13+2! t1&.6.!! %..

ml 1131*= 13+2! 4'' *.1+! t*&26.*!! %..

ml 5523= *.1+! 4'' 31+.! t3&26.*!! N%+7

7eriicarea +a 0resiunea e,terioara

Pei&+ $ar !ai !ica decat Pad!t3&.77$ar

ezulta ca coloana rezista la presiunea e;terioara in conditia coloana goala si cu

"luid de "oraj la e;terior'

2.0 Calculele cimentarilor coloanelor

Prin opera ia de ci!entare la o sond? se realizeaz? plasarea >ntr%o anu!it? zon? aunui a!estec "luid denu!it curent6 past? de ci!ent' Jn ti!p pasta "ace priz? i se >nt?re te "or!End piatra de ci!ent'

-i!ent?rile se pot diviza >n ur!atoarele categorii: pri!are6 secundare i special'

-i!ent?rile pri!are sunt ci!ent?rii de coloane' le se e"ectueaz? i!ediat dup?opera ia de tu$are' le se >nt?resc aproape >n toate condi iile' Dac?6 ins?6 se "ace re"erire la sondele de petrol si gaze ci!ent?rile pri!are sunt nelipsite i se e;ecut?6 cu "oarte !ici e;cep ii la toate coloanele din construc ia unei sonde'

.


57/84

8a ci!ent?rile pri!are de coloan? pasta de ci!ent se plaseaz? >n spa iul inelardintre coloan? i peretele sondei6 opera ia respectiv? "?cEndu%se6 >n !area !ajoritate a cazurilor6 prin circula ie direct?' Dup? ce pasta de ci!ent se po!pez? >n coloan? "luid de re"ulare care6 deo$icei este "luidul de "oraj e;istent in sond?' Separarea celor doua "luide !en ionate se realizeaz?prin dopuri de ci!entare6 con"ec ionate din cauciuc'

Prin ci!entarea spa ial inelar6 se asigur? izolarea stratelor6 respectiv6 i!piedicareacircula iei nedorite a unor "luide prin spatele coloanei dintr%un strat >n altul6 spre supra"a ? sau >n interiorul coloanei6 prin per"oraturi sau pe la iu' Jn acela i ti!p piatra de ci!ent "or!at? creaz? o leg?tura sigur? >ntre coloan? i rocile din peretele sondei i protejeaz? coloana de ac iunea coroziv? a unor "luide a"late in anu!ite "or!a ii geologice sau chiar a "luidului de "oraj p?truns>n deschiderile rocilor traversate de sond?' Prin >ndep?rtarea "luidului de "oraj din zona ci!entat?se evit? si ac iunea de turt? a "luidului de "oraj sau a "iltratului acestuia asupra unor roci ce% i pierd sta$ilitatea >n ti!p 0!arne care > i !?resc volu!ul6 nisipuri6 sare etc'

Pentru o ci!entare de coloan? tre$uie s? se cunoasc? cantita ile de !aterialnecesare6 utilizate ce ur!eaz? a "i "olosite i durata opera iei respective care nu tre$uie sa

depa easc? ti!pul ad!isi$il >n care pasta de ci!ent per!ite deplasarea ei "?r? di"icult? i' Principalele ele!ente care tre$uie luate >n aten ie la calculul unei ci!ent?rii de

coloan? sunt:

% stabilirea interval(l(i de cimentat0 respectiv n.l imea de cimentare1$

% propriet. ile fizice ale pastei de ciment ,d(ritate i caracteristici relogice-0 n f(nc ie de$ # $tip(l de past. coresp(nzator cantit. ilor date1$

% vol(m(l de past. de ciment i respectiv0 cantit. ile de material necesare 1# $

% vol(m(l fl(id(l(i de ref(lare pompat d(p. pasta de ciment1% n.l imea n spa i(l inelar i vol(m(l fl(id(l(i separator,fl(id(l tampon-0 pompat naintea$ $ #

pastei de ciment1

% tip(rile i n(m.r(l de echipamente necesare efect(.rii opera iei de cimentare0# $a(tocontainere i agregate de cimentare1#


58/84

Fig' . Sche!a unui autocontainer pentru ci!ent0sus i a unui agregat de ci!entare0jos

% (nele marimii specifice efect(.rii opera iei/ debite0 presi(ni de pompare0 presi(ni n zone$deosebite ale sondei i d(rata opera iei*# $

e"eritor la >nal i!ea de ci!entare a coloanei de tu$are se re!arc? "aptul c? serealizeaza ci!ent?ri de !are e"icien ? >n situa iile e"ectu?rii plas?rii pastei de ci!ent pe >ntreaga

>n?l i!e a spa iului inelar' Deci pentru toate coloanele sondei ar ur!a s? se "ac? a a nu!itele [ci!ent?ri la zi\' Din !ultiple !otive6 o$iective6 ase!enea ci!ent?rii nu pot "i realizate >n toatecazurile' (ajoritatea coloanelor sondelor se ci!entez? pe o anu!it? zon?6 de la $az? spre parteade sus'

(ari!ile care constituie o$iectul calculului unei ci!ent?ri de coloana depind degenul opera iei6 tipul de coloan?6 tehnologia aplicat?6 !aterialele utilizate6 echipa!entele i utilajele disponi$ile6 construc ia sondei i condi iile 0natura i caracteristicile "luidului de "oraj6 te!peratura6 presiunea "luidelor din roci6 presiunea de "isurare a rocilor etc''

Jn !od o$i nuit6 ci!ent?rile de coloane se "ac pe ur!atoarele intervale:

% coloanele de ancora) 3 pe ntreaga nal ime0 fiind necesar. ob inerea (nei foarte b(ne$ $leg.t(ri ntre coloan. si rocile traversate1

% coloanele pierd(te ,lainerele-0 fie ca s(nt coloane intermediare sa( de exploatare3 pentreaga n.l ime1$

% la coloanele intermediare se consider. cea c( valoarea cea mai mare dintre a a n(mitele#n.l imi/ geologic. si tehnic.0 din p(nct de vedere geologic coloana treb(ie cimentat. de la$

)


59/84

baz. p5n. deas(pra (nor zone ce n( pot r.m5ne n contact mai ndel(ngat c( fl(id(l defora) n deosebi zone c( roci instabile0 n caz(rile n care exist. la sonda respectiv. ocoloan. intermediar.0 pasta de ciment (rmeaz. s. se ridice c( cel p( in 899m n interior(l$coloanei precedente0 din p(nct de vedere tehnic nal imea de cimentare se stabile te astfel$ #nc5t n ntreaga perioada de existen . a sondei s. n( apar. o sit(a ie de solicitare a$ $

coloanei care sa p(na n pericol integritatea acesteia1% la coloanele de exploatare0 din p(nte de vedere geologic i de exploatare0 pasta de ciment#

treb(ie s. se ridice c( cel p( in :993;99m deas(pra cel(ilalt strat prod(ctiv0 daca naitea$coloanei de exploatare exist. o coloan. intermediar. pasta de ciment (rmeaz. s. se ridicec( cel p( in 8!piedic? a!estecarea laptelui de ci!ent cu "luidul de "oraj >n interiorul coloanei' Jn acela iti!p6 prin a ezarea lui pe inelul de re inere6 "apt ce inchide coloana "?cEnd sa creasc? presiunea6 dopul al doilea se!nalizeaz? "inalul opera iei de ci!entare'

8a >nceputul opera iei se lanseaz? >n coloan? pri!ul dop6 dup? care >ncepe po!parealaptelui de ci!ent' Dupa Po!parea >ntregii cantit? i de lapte se lanseaz? cel de%al doilea dop i se

>ncepe po!parea "luidului de "oraj' Jn !o!entul a ez?rii pri!ului dop pe inelul de re inere6 trecerea este >nchis?6 presiunea cre te i !e!$rane dopului se sparge6 per!i End trecerea !ai departe a laptelui de ci!ent' #recEnd prin deschiderea iului' Pasta de ci!ent >ncepe s? se ridice>n spatele coloanei' Lpera ia de po!pare continu? pEn? cEnd dopul al doilea se a eaz? peste pri!ul dop' Acesta este !o!entul >nchiderii opera iei de ci!entare'

Jn scopul prevenirii conta!in?rii laptelui de ci!ent cu "luid de "oraj >n spatele coloanei ipentru a se asigura o cEt !ai co!plet? >ndep?rtare a "luidului de "oraj6 >nainte de po!parealaptelui de ci!ent6 dup? lansarea pri!ului dop6 se po!peaz? >n coloan? un "luid de separare'

3


60/84

Di

M

Mp

B

B2,

;c

Dg

Volu!ui acestui dop de "luid corespunde unei >n?l i!i >n spatial inelar de 1.7 B *77 !' -a "luidde separare se "olosesc: ap? si!pl?6 diverse solu ii apoase 0 clorur? de calciu6 de sodiu! sau de!agneziu6 car$ine activat6 car$o;i!etilceluloz?6 r? in? de "eno%rezorcin?6 di"erite suspensii6 aer6gaze6 spu!? etc'

%"8"% Ca+cu+u+ ci/ent#rii co+oane+or

%"8"%"' Ca+cu+u+ ci/entarii co+oanei de ancora!1 Jn?lti!ea de ci!entare

S%a !entionat c? pentru coloanele de ancoraj se prevede ci!entare pe >ntreaga>n?ti!e6 )ac&)a'adica o sa "ie 5+ !'

8a coloanele inter!ediare si la cele de e;ploatare de lungi!e !are si cu >n?lti!ireduse de ci!entare din punt de vedere geologic sau de e;ploatare6 se deter!in? prin calcul6 o>n?lti!e de ci!entare6 cerut? de conditii de rezistent? a coloanei si cunoscut? o >n?lti!e tehinc?de ci!entare' Aceast? >n?lti!e decurge din luarea >n considerare a unor "orte supli!entare de

>ntindere ce pot s? apar? dup? ci!entarea coloanei si "i;area acesteia >n capul de coloan? de lasupra"at?'

Jn cele !ai !ulte cazuri "i;area coloanei la supra"at? se "ace su$ o "ort? de>ntindere egal? cu greutatea proprie a partii de coloan? r?!as? neci!entat?6 F col' ste posi$il ca6ulterior ci!ent?rii si "i;?rii coloanei6 s? apar? o situa ie de crestere a presiunii >n interiorulcoloanei6 pi6 care creaz? o "orta supli!entar? de >ntindere6Fpi6 conco!itent cu o sc?dere ate!peraturii >n coloan?6 "apt care provoac? o contractie a coloanei si deci o "ort? supli!entar? de>ntindere6Fst'

ste necesar ca pentru a nu se poduce o cedare a coloanei6 su!a celor trei "or e!en ionate s? nu depa easc? "or a ad!isi$il? pe care o poate suporta $urlanele coloanei la

>!$inare sau la corp'

.4


61/84

Dg B dia!etrul gaurii de sonda pentrucoloana de ancoraj

Di& D%*t & *+6%*U11623. & *2. !!

h & *7!

* Densitatea pastei de ci!ent p&n/ 0177'''377


62/84

( )

=+=

13.7131.7v11777v

v1v

aa

ac

+3267va = !3 apa,!3p'c'

15367+32671v1v ac === !3ci!,!3

p'c'


63/84

M

57675+*2.67

** ===

aii HD=col

!3

colip == >

pd] presiunea datorata di"erentei de

densitati

pd&pe%pi 0pres e;ter coloanei6 pres dininteriorul coloanei

dcp ppp +=

*7+6+5+71*6771*67 === ac Hp $ar

constpc=

Jncepi po!parea

cp pp =

1

7

1=dp

7

1=p=

.$


64/84

B2$

;

Mp

M

Pasta de ci!ent ajunge la $aza coloanei inainte de ter!inarea po!parii ei' Pe intreaga inalti!e a

coloanei se a"la pasta de ci!ent in interior si "luid de "oraj in e;terior:*'7

*== icp == !3

Presiunea de po!pare este:

156.*** ==+=++= HgpHgHgppppp npcpnciecp $ar

In !o!entul ter!inarii po!parii pastei de ci!ent6 aceasta u!ple co!plet coloana si se ridica inspatele coloanei pe o lungi!e l3'

( ) ( )m

DD#

==

A

==

lcs

icp

si

icp

*1*75367

35613

*+673367161

*6756.3

****

1

3 ==

=

=

=

56.3

3== pp ==

=+=

33 dcp ppp

$ar

( ) ( ) ( ) 1*1*5++1611.713.71356+33 === lHgPp npcd $ar

In !o!entul cand pasta de ci!ent a ajuns la

$aza coloanei de tu$are:

P3&P*&%.615 $ar

,% I m!me&' ?a a ci"c'a&iei ca2 pa5&a 2e cime& 5-a "i2ica& i5pa&ee c!!aei 2e &'*a"e pe ia&ime ;% I i&e"i!"' c!!aei "amaepa5&a 2e cime& pe ia&imea B( c'p"i5a i&"e *a7a c!!aei 5i ie'2e "e&ie"e%

.,


65/84

V!'m' 2e 'i2 p!mpa& e5&e# Vp!mpa&= Vp V =$(.$3(4.+=3+(..+ m$

P"e5i'ea 2e p!mpa"e e5&e#

( ) ( ) ( ) barhHgPp npcp 7*613*75++1611.713.71356+ =+=+=

-%1.

-1-1

+1%4,

)%1,

-%1.

V ) m

P) bar

%"8"%"%" Ca+cu+u+ ci/ent#rii co+oanei inter/ediare

1' AdEnci!ea de ci!entare

)c& )i%)a/017741.7! & 0*75+%5+/177& 13+ !

*' Volu!ul de past? de ci!ent


66/84

3' Volu!ul "luidului de re"ulare

( ) ( )hHDhHA= iiin ==

*

( ) 36.7*7*75+12267*

==

n= !3

' Densitatea pastei de ci!ent

!in!a; ppp


67/84

acNac =

.' Nu!?rul de agregate de ci!entare:

**

* === ac

agr

N

N

Alege! Nagreg& *

5' Presiunea de po!pare

5=p= !3

+.6.7*75+12267

** === iii HD= icol!3

colip ==

dcp ppp +=

+16**75+71*6771*67 === ic Hp $ar

constpc=

deoarece

colip ==

6 la "inalul po!parii

pastei de ci!ent nu!ai o parte din coloana are pasta de ci!ent6restul e plina cu "luid de "oraj'

Inalti!ea ocupata de pasta de ci!ent in coloana de tu$are este:

m

D

=H

ii

p

p 1+27

12267

5

**

=

=

=

Inalti!ea ocupata de "luid de "oraj in acest

!o!ent este:

)n&)i B)p&*7.5%1+27&1+5!

.


68/84


69/84

Pc&*6+1

=+= pinppn HHgHgHgp ( )[ ]=+= 1+27*75++1613.71+27+161..7*75++1613.7

-$.(*a" Pp!mpa"e=+,(.-$.(=-1+*a"

+.6.7*75+12267

**

3====

iiip

HD==icol

!3

S"ar itul opera iei de ci!entare

Pc&*6+1

( ) ( ) =++= hghHgHgHHgp pincpcin

( ) ( )[ ] p 26*5*7+161..7*7*75++1613.713++161..713+*75++1613.7 =++=

.16.126*5+16* =+=pp $ar

36536.75 =+=+= np === !3

Varia ie p&"0V

-1+-1+-1+

,%+

+,%.

-1+

V ) m

P) bar

.3


70/84

%"8"%")"Ca+cu+u+ ci/ent#rii co+oanei de e,0+oatare

Date necesare:

% Diametr(l coloanei0 De>8:?mm

% Ad5ncimea de introd(cere a coloanei1 He>;[email protected];0?mm

%Adanci!ea de introducere a coloanei inter!ediare )i&*75+!

% 2oeficient(l de cavern pentr( interval(l de s(b coloan. intermediar. !8>8*8:9m

% +naltimea de cimentare a coloanei de exploatare0 Hce>8;@Bm1 pasta de ciment seridic. n interior(l coloanei intermediare pe o n.ltime de :99m

% 2omp(nerea coloanei de exploatare rez(ltat. din calc(l(l de rezisten .*$

% ml 13+21= 74' 13+2! t1&.6.!! %..

% ml 1131*= 13+2! 4'' *.1+! t*&26.*!! %..

% ml 5523= *.1+! 4'' 31+.! t3&26.*!! N%+7

% Densitatea ciment(l(i praf3

,31.7 m!gc =

A' Date supli!entare necesare calcului ci!ent?rii'

% Grosimea medie a peretel(i b(rlanelor coloanei de exploatare

4


71/84

mm

eH

il

it

met 5265

31+.

552.*621131.*6213+2.6.=

++=

=

% Diametr(l interior medi( al coloanei de exploatare

mm

met

eD

ieD 5561135265*1*2* ===

% Diametr(l sondei in zona de s(b coloana intermediara

mm

sD!

sdD 1271.++671.'1

1 ===

%Acelasi dia!etru se consider? si la interiorul coloanei inter!ediare6mm

iiD 127=

%Aria interioara a coloanei de e;ploatare

*7171'7*11355'7

*

mieDieA ===

%Aria e;terioara 0a spatiului inelar

*7177'7

*1*2'7

*127'7

**

m

eD

sdD

eeA =

=

=

% Factor(l de compresibilitate a fl(id(l(i de fora)0 73'1*=!

% Factor(l de pierderi07.'13=!

T' -alculele

1' Densitatea pastei de ci!ent

3,377'''1770!in m!gnp +=

3,1+.7'''15.7377'''17701..7!in

m!gp

=+=

Se ade!ite

3,12.7 m!gp

=

*' -aracteristicele reologice ale pastei

% =5scozitatea plastic.

cP

pnpp +6321.'*3'13'1 ===

1


72/84

% 6ensi(nea dinamic. de forfecare

*,7'212'5*'1*'1 mNonop

===

3' Volu!ul de "luide po!pate in sonda

% volu!ul de pasta de ci!ent

317*77171'713+7721'7 mhieA

ceHeeA

p= =+=+=

% volu!ul de "luide de re"ulare

363**731+.07171'773'10*

mhe

Hie

A!n

= ===

' -antit? i de !ateriale% unitare

=+=+

pcca 1vv1vv

ca

ca

367177731.7

177712.7vc =

=

=

ac

ap

!3ci!ent,1!3pasta

55673671v1v ca ===

!3apa,1!3pasta

172131.7367vc === ccq


73/84

76117

1617===

a(toc

c

a(tcontnc

N

acNac *=

1

*

*

*

=== acagrN

N

Alege! Nagreg& 1

5' Volu!ul interior al colanei

15+63*31+.717167 === eieic HA= !3

pic == >

2' De$itele de "luide utilizate la ci!entare

% De$itul de preparare si po!pare a pastei

sdmsmt

=C

p

p

p ,+,77+'757*7

26 33 ==

==

% De$itul necesar realizarii regi!ului tur$ulent de curgere a pastei in spatiul inelar

smvp

op

cr ,536712.7

'22626 ===

sdmsmAvC eecrn ,365,7753'77177675367

33 ====

+' Volu!ul po!pat cu de$itul _p'

Se po!peaza cu de$itul _p pa!a cand pasta a ajuns la $aza coloanei si ur!eazasa treaca in spatial inelar' Deci volu!ul po!pat cu acest de$it este egal cu volu!ul interior alcoloanei'

315+63*31+.7171'7 me

HieA

ic=

pp= ====

% Volu!ul po!pat cu de$itul _n

Volu!ul respective este egal cu volu!ul de pasta ce se ridica in spatial inelar

3.6*77171'726 mhieA

p=

nn= ===

Deoarece volu!ul de pasta6 Vp&62 !36 este !ai !ic decat volu!ul interior alcoloanei6 Vic&3*6712 !36 rezulta ca dupa pasta de ci!ent se po!peaza cu de$itul _p un volu! de"luid de re"ulare'

356**2615+63* mp=

ic=

n= ===

$


74/84

' Viteze de curgere

interior:

% pasta de ci!ent:2'7717167

77+'7

v pi ===pi

p

A

C

!,s

% "luid de re"ulare:5*'1

717167

7753'7v

ni ===

i

n

A

C

!,s

e;terior:

% pasta de ci!ent:+'7

717767

77+'7v

pe ===

ee

p

A

C

!,s

% "luid de re"ulare:5367

717767

7753'7v

ne === een

A

C

!,s17' Se calculeaz? nu!erele e si Ti pentru:

a' Fluidul de "oraj

% curgerea "luidului de "oraj >n interiorul coloanei pentru _p&7677+ !3,s

22*3171.6*

1..71135'7267Ie =

==

pn

nieDipv

in

36373171.6*267

1265113567

=

== pnipvonie

D

ini

7+'7=i

5637113567*

1..72'77+'7

*

**

=

=

=

ieD

nipv

ii

% curgerea "luidului de "oraj >n e;teriorul coloanei pentru _p&7677+ !3,s

161+*171.6*

1..71*2'7127670+670Ie

3 =

==

pn

eDsdDepven

n

32611171.6*+67

12651*2671276700

3 =

=

= pnep

v

oneD

sdD

eni

,


75/84

1*'7=en

( ) 13+

1*26712767*

1..7+671*'7

*

**

=

=

=

eD

sdD

nepv

ee

% curgerea "luidului de "oraj >n interiorul coloanei pentru _n&767753 !3,s

562+.3

171.6*

1..71135675*61Ie =

==

pn

nieD

inv

in

+613

171.6*5*61

1265113567=

==

pninv

onieD

ini

7**'7=in

633113567*

1..75*617**'7

*

**

=

=

=

ieD

ninv

ii

% curgerea "luidului de "oraj >n e;teriorul coloanei pentru _n&767753 !3,s

5617171.6*

1..71*26712767053670Ie

3 =

=

= pn

eD

sdD

env

en

n

61171.6*5367

12651*2671276700

3 =

=

= pnen

v

oneD

sdD

eni

73.67=

en

6*.71*267127670*

1..7536773.67

*

**

=

=

=

eD

sdD

nenv

ee

$' Pentru pasta de ci!ent

% curgerea pastei de ci!ent >n interiorul coloanei pentru _p&7677+ !3,s


76/84

1.17+632

12.7113567267Ie

3 =

== pp

pieDipv

ip

16*+17+632267

621135673 =

== ppipvopie

D

ipi

7'7=ip

563*113567*

12.72677'7

*

**

=

=

=

ieD

pipv

ipi

% curgerea pastei de ci!ent >n e;teriorul coloanei pentru _p&7677+ !3,s

+61.++317+632

12.71*267127670+670Ie =

==

pp

peDsdDepv

ep

.61717+632+67

7621*2671276700

3 =

=

= ppep

v

opeD

sdD

epi

1'7=ep

( ) 1+*3

71*212767*12.7+671'7

*

** =

=

=

eD

sdD

pepv

epe

% curgerea pastei de ci!ent >n interiorul coloanei pentru _n&767753 !3,s

1.17+632

12.7113567267Ie

3 =

== pp

pieDipv

ip

7+6*+17+632267

621135673 =

==

ppipv

opieD

ipi

7*.67=

ip

.


77/84

*61*7113567*

12.72677*.67

*

**

=

=

=

ieD

pipv

ipi

% curgerea pastei de ci!ent >n e;teriorul coloanei pentru _n&767753 !3,s

+61.++17+632

12.71*267127670+670

Ie3

=

=

=

pp

eD

sdD

epv

ep

p

.61717+632+67

621*2671276700

3 =

=

= ppep

v

opeD

sdD

epi

7567=

ep

.1*267127670*

12.7+677567

*

* *=

=

=

eD

sdD

nepv

epe

% Presiunea de c?dere pentru "luidul de "oraj

barC

mp 3617753671..7172'7*172'7 * =+=+=

barC

mp 26177+671..7172'7*172'7 * =+=+=

% Presiunea de cadere pentru pasta de ci!ent

barC

mp +*6177+6712.7172'7*172'7 * =+=+=

barC

mp 6177536712.7172'7*172'7 * =+=+=


78/84

De$itul !3

,s 7677+ 767753

Spatiul %% Int

erior

;terior

Interior

;terior

Viteza !,

s 762

76+

165*

7653

Fluid de"oraj

e 2

2* 1+

*61

2+.65

1176.

Ti 376

3 116

32 16

+ 16

egi!

#ur$ulent

#ur$ulent

#ur$ulent

#ur$ulent

i 3765 % 336 %

e %

13+

% *.

76

p! 162 163

Pasta deci!ent e

1.

1.++6+

1.

1.++6+

Ti *+61

176.

*+67+

176.

egi!

#ur$ulent

8a!inar

#ur$ulent

#ur$ulent

)


79/84

i

3*65

% 1*

76* %

e %

1+*3

% .

p! 16+* 16

(o!ente de ci!entare

3


80/84

(o!entul A

Inceputul po!p?rii pastei de ci!ent'

% De$itul de po!pare6 _a&_p & 7677+!3,s9

% =ol(m(l de fl(id pompat =a>91% 2aderea de presi(ne in manifold0 pma>80@:bar

% Presi(nea de circ(latie in sonda0in intreaga sonda fiind n(m ai fl(id de fora)

bar

eH

npeH

npcap 6..1731+.13+31+.56370 =+=+=

% Presi(nea coresp(nzatoare coloanei hidrostatice de fl(id/

bar

a

p 7=

=i

p

e

p

% Presiunea la agregat

bar

cap

ap

map

aap 2*6.56.7+*61 =++=++=

(o!entul T

#er!inarea po!parii pastei de ci!ent in coloana

8 Debit(l de pompare0 Cb > Cp >[email protected];Es

: =ol(m(l de fl(id pompat0 =b>=p>0?m;

; 2aderea de presi(ne la manifold/ a- la terminarea pomparii pastei+*6177+6712.71726717267

1** =+== pp Cmbp bar

*H a icep'&' p!mpa"ii 'i2''i 2e "e8'a"e#

barC

mbp pn 26177+671..71726717267*

** =+==

De!a"ece 2i8e"e&a 2i&"e 2e5i&a&ie ce!" 2!'a 'i2epa5&a 5i

!"!i 2e "e8'a"eH ' e p"ea ma"e 5e c!5i2e"a# 1mbp

mbp =

=1()+*a"

B Presi(ne acoresp(nzatoare coloanelor hidrostatice de fl(ide* bipbepbp =

8a e;teriorul coloanei

)4


81/84

bar

egHnbe

p +.1731+.+1'1..7 ===

la interiorul coloanei

bar

A

=

HgA

=

gpbipie

p

enie

p

+.6.77177171'7

2631+.@+1'@1..7

17717167

26

@+1'@12.7

.

.

=

+

+=

+=

Deci+.615+.6.77+ ===

bip

bep

bp

$ar

< Presi(nea de circ(la ie n sond.$

bar

eH

npieA

p=

eH

npieA

p=

ppcbp

..1731+.13+7171'7

2631+.5637

7171'7

26563* . =

+

+=

=+

+=

%% Presiunea la agregat

bar

cbp

bp

mbp

abp 263..+.615+*61 =+=++=

(o!entul -

Pasta de ci!ent a ajuns la partea in"erioara a coloanei

Pasta de ci!ent a ajuns la pastea de jos a coloanei'

4 Debit(l de pompare Cc>Cp>[email protected];Es

? =ol(m(l de fl(id pompat =c>=ic>;:098?m;

@ 2aderea de presi(ne in manifold0barC

mcp pn 26117267

* =+=

Presi(nea coloanelor hidrostatice de fl(ide este aceiasi ca in moment(l b0bar

bp

cp +.615==

89 Presi(nea de circ(latie in sonda este aceiasi ca in moment(l b0bar

cbp

ccp ..==

)1


82/84

88 Presi(nea la agregatbarpppp cccmcac +.63..+.615261 =+=++=

(o!entul D

Pasta de ci!ent a >nceput s? treac? >n spa ial inelar9 >ncepe regi!ul de curgeretur$ulent pentru past?'

8: Debit(l de pompare0 Cd>Cn>90994;m;Es

8; =ol(m(l de fl(id pompat este acelasi ca in moment(l c0

=d> =c>=ic>;:098?m;

8B 2aderea de presi(ne in manifold0barC

mdp nn 3617753671..71726717267

* =+=+=

8< Presi(nea coloanelor de fl(id este aceiasi ca in momentele b si c

bar

bp

cp

dp +.615===

% Presiunea de circulatie in sonda0vezi "igura 15'd

bar

eH

nnieA

p=

pnieA

p=

eH

nncdp

6121731+.6*.77171'7

26*61*7

7171'7

2631+.633 . =

++

=

=++

=


bar

cdp

dp

mdp

adp 3.6*612+.615361 =+=++=

(o!entul

Finalul operatiei de ci!entare >n regi! tur$ulent'

84 Debit(l de pompare0 Ce>Cn>90994;m;Es

8? =ol(m(l de fl(id pompat in sonda =e>=p=n>0?;:0 >B:04m;

8@ 2aderea de presi(ne la manifold0 pme>80;bar

)+


83/84

8 Presi(nea coloanelor de fl(ide0 int pextpep =

8a e;teriorul coloanei

bar

cegH

pceH

eHg

nextp

6.11.1713++1'12.7

.1713+31+.0+1'1..70

=+

+=+=

8a interiorul coloanei

bar

ghp

he

Hgn

p

56+.17*7+1'12.7

.17*731+.0+1'1..70int

=+

+=+=

Deci:bar

ep +6*556+6.11 ==

:9 Presi(nea de circ(latie in sonda ,vezi fig*84e-

bar

ceH

eH

nnceH

pnh

pnh

eH

nncep

*6*.

.1713+31+.06*.7.1713+..17*7*61*7.17*731+.0633

00

==+++=

=+++=


bar

Proiect foraj Dicu Elvis

Documents

Transcript of Proiect foraj Dicu Elvis

Proiect Foraj ticleni

Proiect Foraj Licenta Bun

Proiect Foraj

Curs 5_Proprietatile Fluidelor de Foraj

Engleza Foraj Anul I

48804789 Managementul La Foraj Sonde

MECANICAXI SCULE PENTRU FORAJ EXTRACTIE.pdf

Curs 4_Proprietatile Fluidelor de Foraj

Foraj orizontal dirijat

Termeni Foraj

Fluide de Foraj

Proiect foraj anul IV

DICU MIHAI - Unele Tehnologii de Lucru Aplicate in Constructia Drumurilor

KMBT C364-20180123162336...2017/11/17 · Executie foraj alimentare apa Paulesti Achizitie casa pompe, castel apa, rezervoare, put foraj, imprejmuire, teren Proiectare foraj apa comuna

Historia de la arquitectuca elvis salazare 22998534

Indrumator de Proiectare Cai de Comunicatii Rutiere - CCIA Prof Mihai Dicu

PROIECT FORAJ n25.doc

Curs Foraj

Proiect Foraj Marin

publice/Documentatie achizitii/Documente achizitie...Inst.de foraj hidr. cu circulatie inversa fa 20 Instalatie foraj Instalatie foraj Instalatie foraj Motocompresor de aer mobil joasa