CAPITOLUL II

PROGRAMUL DE CONSTRUCTIE AL SONDEI

Calcu lu l d iamet re lo r co loane lo r si a d iamet re lo r se face confo r m

programulu i de const ruc ie a l sonde i st abil it . Se impune o co loana de exp loat are de 6

5 / 8 in.

Numru l de co loane a les: 3

Coloana de suprafa (0-500m):

as igur st abil it at ea gur ii de sond n dreptul fo rma iuni lo r s lab conso lidat e (nis ipur i, p iet r iur i) ;

prot ejeaz surse le subterane de ap pot abil , mp ied icnd contaminarea lo r cu no ro i, ap srat , pet ro l sau a lt e subst ane

chimice ;

const it u ie supor tul (ancora ju l) inst ala ie i de prevenir e a

erup iilo r ;

mp ied ic pt runderea gaze lo r provenit e de la adnc imi mar i n st ratur ile per meabi le i cu pres iune mic de la supra fa ;

pr in s ist emul de suspendare d in capu l de sond, t ransmit e roc ilo r d in jur sarc ini le axia le d in co loane le ur mtoare, greut at ea t ubingu lu i i a echipamentu lu i de supra fa.

Pent ru a ndep l in i i t oat e func ii le enumerat e mai sus, co loana de supra fa se c imenteaz pe toat lung imea, pn la z i .

Coloana intermediara(0-2000m)

Dac nt re iu l co loane i de supra fa i adnc imea de t ubare a co loane i de exp loat are sunt t raversat e fo r ma iuni care ngreuneaz o r i chiar mp ied ic

fo ra ju l, se t ubeaz una sau mai mult e co loane int ermed iare ( nt re cele dou obligator ii ant er ioare) . Sunt numit e uneor i co loane de prot ec ie sau de

fo ra j. Asemenea se int roduc pent ru a izo la st ratur i n care se p ierde no ro iu l de fo ra j, st ratur i cu pres iune r id icat , mas ive de sare, roci arg iloase inst abile ,

evit ndu-se anumit e d if icu lt i la cont inuarea fo ra ju lu i sub acest e zone. Co loane le int er med iare se t ubeaz i d in mot ive de s iguran cnd

int er va lu l deschis est e prea mare, cnd co loana precedent est e uzat sau d in mot ive econo mice.

La a lcatuirea succes iuni i sape-co loane sunt urmar it e doua cond it ii:

Pr ima impune ca in ext er io rul co loane lo r de bur lane sa exist e un jo c

su ff ic ient de mare pent ru int roducerea lo r fara d ificu lt at i s i pent ru realizarea une i c imentar i e f ic ient e in spat ia l ine la r ( fig 2 .2a) .Mar imea acestu i joc est e

determinat e de r ig id it at ea bur lane lo r , t ipu l imb inar ii,prezenta unor dispos it ive cum ar fi:cent ro r i s i scar i f icator i, lung imea s irect il in it et ea int erva lu lu i

deschis sub s iu l co loane i precedente,exist ent unor zone ce pot prezenta d ificu lt at i la t ubare (st ranger i o r i surpar i a le peret ilo r gaur ii de

sonda,p ierder i dec ircu lat ie , vit eza de int roducere,et c).

Coloana de exp loatare (0-3925m) se tubeaz pn la baza u lt imu lu i o r izont product iv sau presupus product iv i face pos ibil ext rac ia pet ro lu lu i sau gaze lo r , pr in int er io ru l t ubingu lu i, n cond i ii de s iguran. Tubingu l

poat e fi ext ras, reparat sau nlocu it o r i de ct e o r i est e nevo ie i per mit e s se e fectueze d ifer it e opera ii n int er io ru l co loane i de exp lo at are ( nlocu ir i de

f lu ide, c imentr i, st imu lr i, curr i de nis ip et c. ) .

Co loana de exp loat are izo leaz i une le fo r ma iuni inst abi le o r i n care se produc pierder i de c ircu la ie , rmase deschise sub iu l co loane i

precedente.

F ig 2.1

La a lctuire succes iuni i sape-co loane sunt urmr it e doua cond i i i:

Pr ima impune ca in ext er io rul co loane lo r de bur lane s exist e un jo c

su fic ient de mare pent ru int roducerea lo r fr d if icu lt i s i pent ru realizarea une i c imentr i e fic ient e in spa iu l ine la r ( fig 2 .2a) . Mr imea acestu i joc est e

det erminat de r ig id it at ea bur lane lo r , t ipu l mb inr i i, prezena unor d ispoz it ive cum ar fi cent ro r i i sca r ificato r i, lung imea i rect il in it at ea

int er va lu lu i deschis sub iu l co loane i pr ecedente, exist en a unor zone ce pot

6 85

in

9 85

in

13 83

in

prezenta dif icu lt i la t ubare (st rnger i o r i surpr i a le pere ilo r gur ii de sonda, p ierder i de c ircu la ie) , v it eza de int roducere.

A doua cond i ie impune ca sapa dest inat a spr ii ur mto rulu i t ronson de sonda s t reac de iu l co loane i precedente ( fig .2 .2 .b)

Dac se impune jocu l rad ia l j r in dreptul mufe lo r d iamet ru l sape i va f i (confo r m fig .2 .2 .a . ) :

D s=D m+2j r (1)

Jocur ile uzua le var iaz int re 10 s i 70 mm. E le cresc cu d iamet rul co loane lo r s i cu lung imea int erva lu lu i deschis.

Semnif ica ii le no t a ii lo r d in figura a lturat sunt urmtoarele:

Dm d iamet ru l pest e muf.

D diamet rul ext er io r a l co loane i

D s d iamet rul sape i

Fig.2.2.a J r - jocu l radia l d int re mufa s i peret e le gaur ii de

sonda [10;70] mm

Ra ia de t ubare se de finet e ca:

s

ms

s

r

D2

DD

Dj

R

Ea var ieaz n limit e mai re st rnse: [0 ,05-0,1]. Dac se impune ra ia R , se det ermin d iamet rul sape i D s .

Confo r m figur ii de mai jo s avem ur mtoare le re la ii:

D=D i+2t (2)

D i=D s+2a (3)

unde nota ii le d in re la i i le precedente i d in

f igura a lturat a sunt urmtoarele:

F ig.2.2.b

D diamet rul ext er io r al co loane i de bur lane

D i diamet ru l int er io r al co loane i de bur lane

t gros imea de peret e al co loane i de bur lane

ajocu l d int re diamet ru l sape i s i int er io rul co loane i precedente; se

admit e a=12 mm.

II.1 .Calcu lul co loanei de exp loatare

Pent ru co loana de exp loat are se cunoat e diamet rul ext er io r a l co loane i:

explD =65 / 8

in=168,8 mm (dat pr in t ema)

Din STAS co respunzto r lu i D se adopta diamet rul mufe i, no r mal,

But t ress:

Dm e=187,7 mm

Se adopta un joc radia l j r e =10 mm

Diamet ru l sape i se ca lcu leaz ast fe l (confo r m re la ie i 1) :

D s e= D m e +2 jr e =187,7+210=207,7 mm

t=12,06

Din STAS se a lege: D s e , s t a s=212,7 mm= 83/8

in

se,stas me

e

se,stas

D D 219,1 187,7R 0,071

2 D 2 219,1

II.2 .Calcu lul co loanei intermediare

D i i=D s e , s t a s+2a=212,7+22=216,7 mm

Din STAS se a lege:D i i , s t a s=244,5 mm> D s e , s t a s =212,7 mm

D i=95 / 8

in=244,5mm

t=13,84 mm

Dm i=269,9 mm

jr i=20 mm

D s i = Dm i +2 jr i =269,9 + 220=309,9 mm

Din STAS se a lege D s i , s t a s=311,2 mm=121/4

in

si,stas mi

i

si,stas

D D 323,8 269,9R 0,083

2 D 2 323,8

II.3 .Calcu lul co loanei de suprafata(ancoraj)

D i a =D s i , s t a s+2a=311,2+22=315,2 mm

Din STAS se a lege:D i a , s t a s=316,6 mm> D s i , s t a s=311,2 mm

D a =133 / 8

in=339,7mm

t=13,06mm

Dm a =365,1 mm

jr a =35 mm

D s a = D m a +2 jr a =365,1+235=435,1 mm

Din STAS se a lege :D s a , s t a s=444,5 mm=17 in

sa,stas ma

a

sa,stas

D D 444,5 365,1R 0,089

2 D 2 444,5

Datele mai sus ca lcu lat e sunt t recut e in tabe lu l urmto r :

Coloana

Adncimea de tubare

(m)

Diametrul nominal

(in)

Diametrul mufei

(mm)

Grosime

perete

(mm)

Diametru

sapa

(mm)

Diametrul

sapei

(in)

Jocul radial

(mm)

R

De suprafa 0-500 133/8

365,1 13,06 444,5 171/2

35 0,089

Intermediar 0-2000 95/8

269,9 13,84 311,2 121/4

20 0,083

De exploatare 0-3925 65/8

187,7 12,06 212,7 83/8

10 0,071

CAPITOLUL III

GARNITURA DE FORAJ

III.1. Alegerea diametrelor si a lungimilor prajinilor de foraj:

- pentru co l oana de ancora j C a ,

Lp= Ha lg= 500- 50= 450 m; unde lg= 50 m; Lp= 450 m;

- pentru co l oana i nte rmedi ara C i ,

Lp= Hi lg= 2000 100= 1900 m; unde lg= 100 m;

Lp= 1900 m;

- pentru co l oana de exp l oatare Ce ,

Lp= He lg= 3925 150 = 3775 m; unde lg = 150 m;

Lp= 3775 m;

Diametrul prajinilor de foraj:

Dsa= 444,5 mm;

Dsa= 444,5 mm> 250mm => diametrul prajinilor este de 5 = 139,7 mm;

Caracteristicile pentru 5 = 139,7 mm sunt :

5 : t = 9,17 mm; qp= 29,51 kg/m;

II I.2. Alegerea diametrelor si a lungimilor prajinilor grele pentru:

- coloana de ancoraj Ca,

Se impune conditia ca : DgDs 1 in;

Dg Dsa 1 in 444,5 mm 25,4 mm = 419,1 mm;

279,4 mm 419,1 mm => se alege diametrul exterior al prajinilor grele: 11= 279,4 mm

- coloana intermediara Ci,

Se impune conditia ca : DgDs 1 in;

Dg Dsi 1 in 311,2 mm 25,4 mm =285,8 mm=> se alege diametrul exterior al prajinilor grele:

11= 279,4 mm

- coloana de exploatare Ce,

Se impune conditia ca : DgDs 1 in;

Dg Dse 1 in 212,7 25,4 = 187,3 => se alege diametrul exterior al prajinilor grele: 7 1/4 =

184,2 mm

Pra jini :

Interval Dg

Dp

dig dip t qp qg Lp lg

(m) in mm in mm (mm) (mm) (mm) (kg/m) ( kg/m) (mm) (mm)

0-500(Ha) 11 279,4 5 139,7 76.2 121.36 9.17 29.51 469.0 450 50

0-2000(Hi) 11 279,4 5 139,7 76.2 121.36 9.17 29.51 469.0 1900 100

0-3925(He) 7 1/4 184,2 5 139,7 71,5 121.36 9.17 29.51 163,5 3775 150

Extragerea garnitur ii de fo ra j fara c ir cu lat ie :

izax

zax

i

0

5,1cs

s

p0,2

c

R adech

lg =150m lung imea pra jin i lo r grele de fo raj

Lp lung imea pra jin i lo r de fo ra j

n - dens it at ea no ro iu lu i pent ru int erva lu l ca lcu lat

n= n e ( se a lege d in var iat ia grad ient ilo r de presiune)

p

if2 p1 pgp

A

F F F F GG z

s gpf GGF

gpi GGF g

ae

s=0,15 coefic ient de frecare

2m2,0 sae -acce lerat ia la ext ragere

gp2 p1 p GGFF

o

n

1-1 :

p

gp

A

1GG

g

as e

o

n

z

p p pG q L g 22,31 3775 9,81 826200,65 N

g g gG q L g 163,5 150 9,81 240590, 25N

gn AHg 1 pF

pggn AAlHg 2 pF

5

6 2

1600 0, 2826200,65 240590, 25 1 0,15

7850 9,813626 10

2843,56 10z

N

m

2 6 2p pA t D t 8,56 114,3 8,56 2843,56mm 2843,56 10 m

2-2 :

1 5

2

g

1600 9,81 3925 616.068 10A

p n g

z n

g

F g H A Ng H

A m

Pres iunea int er ioara s i pres iunea ext er ioara :

ei rrr ,

2

ip

i

dr

2

p

e

Dr

2i2e2ei

2

e

2

i

2

i

2

e

e

2

ei

2

i,

rrr

p-prr

r-r

prpr

rt

Pres iunea ext er ioara la gura sonde i e st e 0

1-1 0 ie ppp

022

22

,

p

rr

prpr

ie

ei

rt

2-2 Hgpp nei

nen

Hgp nrt ,

rt Hgn

Incovo ierea :

0i

Torsiunea :

22

3,222

taxtax

0 ; 0t ; 01 r

5

2616.068 10ax z i z

N

m

22 5 52 2 5

2 2

3626 10 3626 100 3626 10

2 2 2 2

ax t ax t N

m

22 5 52 2

3

3626 10 3626 100 0

2 2 2 2

ax t ax t

2132

32

2

212

1 ech

25 5 2 2 5 21 3626 10 (3626 10 ) 0 3626 10 /2

ech N m

Teor ia V- t eor ia var ib ile i fo r me

s

p

adechc

R 2,0

echsechp cR 5,12,0

5 5 2

p0,2R 565,89 10 1,5 848,835 10 N/m

Se a lege ot elu l D Rp 0 , 2 =387 N/mm2

Otel,Clasa de rez ist ent a Rp 0 , 2 -5

10 N/m2

D 3870

E 5270

G-105 7390

S-135 9490

In t impu l fo ra ju lu i

Int idere s i co mpres iune :

1-1 :

p

p3gp

A

F1GG so

n

z

G

p3 i oF p A 100 7417, 26 74172,6N

bar100pi

2 2 2 6 2

o i pA d 97,18 7417.26 7417, 26 104 4

mm m

i pd 2 114,3 2 8,56 97,18pD t mm

gl

1

s

ng

o

G c

q g

gl 150

1,5

m

c

s

1 1 1600G 1 150 163,5 9,81 1 127701,83

1,5 7850

ng g

o

l q g Nc

5

6 2

1600826200.65 240590, 25 1 74172.6 127701.83

78502799 10

2843.56 10z

N

m

1 5

6 2

127701,83 1394354,1672.49 10

22633,12 10

s p

z

g

G F N

A m

2 2 2 2 2 6 2g g i gA D d 184,2 71,5 22633,12 22633,12 104 4

mm m

61 1600 9,81 3925 22633,12 10 1394354,1p n gF g H A N Pres iunea int er ioara s i pres iunea ext er ioara :

1-1: 2

510100100m

Nbarpp ii

0ep

2i2e22

e

2

i

2

i

2

e

2

,rrr

rr

r-r

iiirt

ppr

2i2e22

e

2

i

2

i

2

e

2

rrr

rr

r-r

iiit

ppr

Cand r=r i : 2 2 2 2 5i e i 5 2

2 2 2 2

e i

r r p 0,04859 0,05715 100 10521,688 10 N/m

r r 0,05715 0,04859t

97,1848,59 0,04859

2 2

ip

i

dr mm m

114,357,15 0,05715

2 2

p

e

Dr mm m

Cand r=r e : 2 2

5 5 2ii2 2 2 2

e i

2 r 2 0,04859p 100 10 521,688 10 N/m

r -r 0,05715 0,04859t

22222

2

i

2

e

i

2

rr

p

ie

ieii

rrrr

prrr

irr : 25

2

i

2

e

2

i

2

10100rr

p

m

Np

prri

iei

r

err : r 0

2-2 : 2

5103535m

Nbarps

Hgp ne (s-a neg li jat pres iunea d in spat iu l ine lar dator it a

frecar ilo r )

mmmd

rig

i 03575,075,352

5,71

2

mmmD

rg

e 0921,01,922

2,184

2

5 51600 9,81 3925 35 10 651,068 10i n sp g H p

Incovo ierea :

Dato r it a pierder i i st abil it at ii garnitur i i de fo ra j

1-1 :

2 2 115

2 2

0,0492 2,06 10 0,1143176, 4 10

2 2 18

p

i

s

f E D

l

212,7 114,349, 2 0,0492

2 2

s pD Df mm m

mmDD stasses 7,212,

18sl m

2-2 : mmmDD

fgs

01425,025,142

2,1847,212

2

2 2 115

2 2

0,01425 2,06 10 0,184282,35 10

2 2 18

g

i

s

f E D

l

18sl m

Tors iunea :

1-1 : srgfm PPP

2 2 1,7 7 2 2 1,71 3 10 1600 [0,1143 3775 0,1842 150] 100rgf n p p g gP c D L D l n

136.6rgfP kW

71 103c

min/100rotn

s

s

PM

2 1915,5 2 1,66 19,97s s sP M M n kW

kN

mNM sp

15

15 127,7 1915.5s sp sM M G N m

kNGs

157,57

15,0112 2 1,66

m mm

P PM N m

n

136,6 19,97 156,57m rgf sP P P kW

5 2m

4

p,p

M 15,0111,07 10 N/m

W 1,39 10m

4 4 4 4p i p 4

p,p

p

D d 0,1143 0,09718W 1,39 10

16 D 16 0,1143

2

2

222

taxtax

2

2 2

2

2975, 4 521,688 2975, 4 521,6881,07 2975, 4N/m

2 2

2

2

322

taxtax

22 2

3

2975, 4 521,688 2975,4 521,6881,07 521,688N/m

2 2

2132

32

2

212

1 ech

2 2 2 5 21 100 2975, 4 2975, 4 521,688 521,688 100 2816 10 /2

ech N m

2-2 : nMP ss 2

5 2

3

,

1915.596,7 10 /

0,198 10

ss

p g

MN m

W

34444

, 10198,01842,0

0715,01842,0

1616

g

igg

gpD

dDW

2

2

222

taxtax

2

2 5 2

2

590,1 521,688 590,1 521,68896,7 530,02 10 N/m

2 2

2

2

322

taxtax

2

2 5 2

3

590,1 521,688 590,1 521,68896,7 598, 4 10 N/m

2 2

2132

32

2

212

1 echiv

2 2 2 21 651,068 530,02 530,02 598, 4 598, 4 651,068 1156N/m 2

ech

So lic it area Tens iunea

5 210 /x N m

La ext ragerea garnitur ii de fo ra j fara

c ircu lat ie

In t impu l fo ra ju lu i

1-1 2-2 1-1 2-2

Int indere s i

compres iune z 3626 -616,068 2799 -672,49

Presiune

interioara si

exterioara

t 0 0 521,688 521,688

r 0 0 -100 -651,068

Incovoiere i 0 0 176,4 82,35

Tensiune axiala ax 3626 616.068 2975,4 -590,1

Torsiunea 0 0 1 ,07 96,7

Tensiuni

principale

1 0 0 -100 -651,068

2 3626 616.068 2975,4 530,02

3 0 0 521,688 -598,4

Tens echivalenta ech 3626 616.068 2816 1156