Расчет глубины промерзания: Нормативная глубина промерзания грунта | Расчет сезонного промерзания грунта по СНиПу

02.02.2021

0 Comment

Содержание

Нормативная глубина промерзания грунта | Расчет сезонного промерзания грунта по СНиПу

Калькулятор ГПГ-Онлайн v.1.0

Калькулятор по расчету нормативной и расчетной глубины промерзания грунта для регионов РФ, Украины, Белоруссии и др. Два поиска: быстрый (по названию города) и расширенный. Пояснения и рабочие формулы можно найти под калькулятором.

Расширенный поиск:

Страна Выберите странуРоссийская ФедерацияАзербайджанская республикаРеспублика АрменияРеспублика БеларусьГрузияРеспублика КазахстанКыргызская республикаРеспублика МолдоваРеспублика ТаджикистанРеспублика УзбекистанУкраина

Республика, край, область Выберите регион:

Город Выберите город:

Нормативная глубина промерзания (СП 131.13330.2012)

Город	Грунт	Глубина промерзания, м
—	Глина или суглинок	0
	Супесь, песков пылеватый или мелкий	0
	Песок средней крупности, крупный или гравелистый	0
	Крупнообломочные грунты	0

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта

Источники данных: СНиП 23-01-99* (СП 131.13330.2012); СНиП 23-01-99; СП 22.13330.2011 (СНиП 2.02.01-83*); СНиП 2.02.01-83

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) на открытой, оголенной от снега горизонтальной площадке при уровне подземных вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов.

Нормативную глубину сезонного промерзания грунта dfn, м, при отсутствии данных многолетних наблюдений следует определять на основе теплотехнических расчетов. Для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м, ее нормативное значение допускается определять по формуле:

dfn = d0 * √Mt

где Mt — безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по СНиП по строительной климатологии и геофизике, а при отсутствии в них данных для конкретного пункта или района строительства — по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства;

d0 — величина, принимаемая равной, м, для:
суглинков и глин — 0,23;
супесей, песков мелких и пылеватых — 0,28;

песков гравелистых, крупных и средней крупности — 0,30;
крупнообломочных грунтов — 0,34.

Значение d0 для грунтов неоднородного сложения определяется как средневзвешенное в пределах глубины промерзания.

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта df, м, определяется по формуле:

df = kh * dfn

где dfn — нормативная глубина промерзания, определяемая;

kh — коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый: для наружных фундаментов отапливаемых сооружений — по табл.1; для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений kh = 1,1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой.

П р и м е ч а н и я

В районах с отрицательной среднегодовой температурой расчетная глубина промерзания грунта для неотапливаемых сооружений должна определяться теплотехническим расчетом в соответствии с требованиями СП 25.13330. Расчетная глубина промерзания должна определяться теплотехническим расчетом и в случае применения постоянной теплозащиты основания, а также если тепловой режим проектируемого сооружения может существенно влиять на температуру грунтов (холодильники, котельные и т.п.).
Для зданий с нерегулярным отоплением при определении kh за расчетную температуру воздуха принимают ее среднесуточное значение с учетом длительности отапливаемого и неотапливаемого периодов в течение суток.

Таблица 1

Особенности сооружения	Коэффициент kh при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, °С
Особенности сооружения	0	5	10	15	20 и более
Без подвала с полами, устраиваемыми:
по грунту	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5
на лагах по грунту	1	0,9	0,8	0,7	0,6
по утепленному цокольному перекрытию	1	1	0,9	0,8	0,7
С подвалом или техническим подпольем	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4
П р и м е ч а н и я 1 Приведенные в таблице значения коэффициента kh относятся к фундаментам, у которых расстояние от внешней грани стены до края фундамента af< 0,5 м; если af 1,5 м, значения коэффициента kh повышают на 0,1, но не более чем до значения kh= 1; при промежуточном значении af значения коэффициента kh определяют интерполяцией. 2 К помещениям, примыкающим к наружным фундаментам, относятся подвалы и технические подполья, а при их отсутствии – помещения первого этажа. 3 При промежуточных значениях температуры воздуха коэффициент kh принимают с округлением до ближайшего меньшего значения, указанного в таблице.

Строительные калькуляторы

Расчет глубины заложения фундамента по СП 22.13330.2011

5.5.2. Нормативную глубину сезонного промерзания грунта d_fn, м, принимают равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) на открытой, оголенной от снега горизонтальной площадке при уровне подземных вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов.

При использовании результатов наблюдений за фактической глубиной промерзания следует учитывать, что она должна определяться по температуре, характеризующей согласно ГОСТ 25100 переход пластичномерзлого грунт

5.5.3. Нормативную глубину сезонного промерзания грунта d_fn, м, при отсутствии данных многолетних наблюдений следует определять на основе теплотехнических расчетов. Для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м, ее нормативное значение допускается определять по формуле

(5.3)

где М_t — безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за год в данном районе, принимаемых по СНиП 23-01, а при отсутствии в нем данных для конкретного пункта или района строительства — по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства;

d₀ — величина, принимаемая равной для суглинков и глин 0,23 м; супесей, песков мелких и пылеватых — 0,28 м; песков гравелистых, крупных и средней крупности — 0,30 м; крупнообломочных грунтов — 0,34 м.

Значение d₀ для грунтов неоднородного сложения определяют как средневзвешенное в пределах глубины промерзания.

Нормативная глубина промерзания грунта в районах, где d_fn > 2,5 м, а также в горных районах (где резко изменяются рельеф местности, инженерно-геологические и климатические условия), должна определяться теплотехническим расчетом в соответствии с требованиями СП 25.13330

Онлайн расчет глубины заложения фундамента

Минимальную глубину заложения фундаментов во всех грунтах, кроме скальных, рекомендуется принимать не менее 0,5 м, считая от поверхности наружной планировки. (РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ , МОСКВА 1978).

Расчетная глубина промерзания

5.5.4. Расчетную глубину сезонного промерзания грунта d_f, м, определяют по формуле

d_f = k_h d_fn, (5.4)

где

d_fn — нормативная глубина промерзания, м, определяемая по 5.5.2 — 5.5.3;

k_h — коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых сооружений — по таблице 5.2; для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений k_h = 1,1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой.

Таблица 5.2

Особенности сооружения	Коэффициент k_h при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, °C
Особенности сооружения	0	5	10	15	20 и более
Без подвала с полами, устраиваемыми:
по грунту	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5
на лагах по грунту	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6
по утепленному цокольному перекрытию	1,0	1,0	0,9	0,8	0,7
С подвалом или техническим подпольем	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4
Примечания 1. Приведенные в таблице значения коэффициента k_h относятся к фундаментам, у которых расстояние от внешней грани стены до края фундамента a_f < 0,5 м; если a_f>=1,5 м, значения коэффициента k_h повышают на 0,1, но не более чем до значения k_h = 1; при промежуточном значении a_f значения коэффициента k_h определяют интерполяцией. 2. К помещениям, примыкающим к наружным фундаментам, относятся подвалы и технические подполья, а при их отсутствии — помещения первого этажа. 3. При промежуточных значениях температуры воздуха коэффициент k_h принимают с округлением до ближайшего меньшего значения, указанного в таблице.

Примечания

В районах с отрицательной среднегодовой температурой расчетная глубина промерзания грунта для неотапливаемых сооружений должна определяться теплотехническим расчетом в соответствии с требованиями СП 25.13330. Расчетная глубина промерзания должна определяться теплотехническим расчетом и в случае применения постоянной теплозащиты основания, а также, если тепловой режим проектируемого сооружения может существенно влиять на температуру грунтов (холодильники, котельные и т.п.).
Для зданий с нерегулярным отоплением при определении k_hза расчетную температуру воздуха принимают ее среднесуточное значение с учетом длительности отапливаемого и неотапливаемого периодов в течение суток.

Глубина заложения фундаментов

5.5.5. Глубина заложения фундаментов отапливаемых сооружений по условиям недопущения морозного пучения грунтов основания должна назначаться:

для наружных фундаментов (от уровня планировки) по таблице 5.3;

для внутренних фундаментов — независимо от расчетной глубины промерзания грунтов.

Глубину заложения наружных фундаментов допускается назначать независимо от расчетной глубины промерзания, если:

специальными исследованиями на данной площадке установлено, что они не имеют пучинистых свойств;

специальными исследованиями и расчетами установлено, что деформации грунтов основания при их промерзании и оттаивании не нарушают эксплуатационную надежность сооружения;

предусмотрены специальные теплотехнические мероприятия, исключающие промерзание грунтов.

Таблица 5.3

Грунты под подошвой фундамента	Глубина заложения фундаментов в зависимости от глубины расположения уровня подземных вод d_w, м, при
Грунты под подошвой фундамента	d_w <=d_f + 2	d_w > d_f + 2
Скальные, крупнообломочные с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупности	Не зависит от d_f	Не зависит от d_f
Пески мелкие и пылеватые	Не менее d_f	То же
Супеси с показателем текучести I_L < 0	То же	—
То же, при I_L >= 0	—	Не менее d_f
Суглинки, глины, а также крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем при показателе текучести грунта или заполнителя I_L >= 0,25	—	То же
То же, при I_L < 0,25	—	Не менее 0,5 d_f
Примечания 1. В случаях, когда глубина заложения фундаментов не зависит от расчетной глубины промерзания d_f, соответствующие грунты, указанные в настоящей таблице, должны залегать до глубины не менее нормативной глубины промерзания d_fn. 2. Положение уровня подземных вод должно приниматься с учетом положений подраздела 5.4.

5.5.6. Глубину заложения наружных и внутренних фундаментов отапливаемых сооружений с холодными подвалами и техническими подпольями (имеющими отрицательную температуру в зимний период) следует принимать по таблице 5.3, считая от пола подвала или технического подполья.

При наличии в холодном подвале (техническом подполье) отапливаемого сооружения отрицательной среднезимней температуры глубину заложения внутренних фундаментов принимают по таблице 5.3 в зависимости от расчетной глубины промерзания грунта, определяемой по формуле 5.4 при коэффициенте kh = 1. При этом нормативную глубину промерзания, считая от пола подвала, определяют расчетом по 5.5.3 с учетом среднезимней температуры воздуха в подвале.

Глубину заложения наружных фундаментов отапливаемых сооружений с холодным подвалом (техническим подпольем) принимают наибольшей из значений глубины заложения внутренних фундаментов и расчетной глубины промерзания грунта с коэффициентом kh = 1, считая от уровня планировки.

5.5.7. Глубина заложения наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений должна назначаться по таблице 5.3, при этом глубина исчисляется: при отсутствии подвала или технического подполья — от уровня планировки, а при их наличии — от пола подвала или технического подполья.

5.5.8. В проекте оснований и фундаментов должны предусматриваться мероприятия, не допускающие увлажнения грунтов основания, а также промораживания их в период строительства.

5.5.9. При проектировании сооружений уровень подземных вод должен приниматься с учетом его прогнозирования на период эксплуатации сооружения по подразделу 5.4 и влияния на него водопонижающих мероприятий, если они предусмотрены проектом (см. раздел 11).

Глубина промерзания грунта СНИП и СП

Калькулятор позволит рассчитать нормативную и расчетную глубину промерзания грунта используя новые СП 131.13330.2018 «СНиП 23-01-99* Строительная климатология».

Данные актуальны для 2020 года.

Расчет можно осуществить для любой области — Московской, Ленинградской, Самарской и других. Кроме того в нашем калькуляторе есть Крым.

Область, край, республика: Алтайский крайАмурская областьАрхангельская областьАстраханская областьБелгородская областьБрянская областьВладимирская областьВолгоградская областьВологодская областьВоронежская областьЗабайкальский крайИвановская областьИркутская областьКабардино-Балкарская РеспубликаКалининградская областьКалужская областьКамчатский крайКарачаево-Черкесская РеспубликаКемеровская областьКировская областьКостромская областьКраснодарский крайКрасноярский крайКурганская областьКурская областьЛенинградская областьЛипецкая областьМагаданская областьМосковская областьМурманская областьНенецкий АОНижегородская областьНовгородская областьНовосибирская областьОмская областьОренбургская областьОрловская областьПензенская областьПермский крайПриморский крайПсковская областьРеспублика АдыгеяРеспублика АлтайРеспублика БашкортостанРеспублика БурятияРеспублика ДагестанРеспублика КалмыкияРеспублика КарелияРеспублика КомиРеспублика КрымРеспублика Марий ЭлРеспублика МордовияРеспублика Саха (Якутия)Республика Северная Осетия – АланияРеспублика Татарстан (Татарстан)Республика ТываРеспублика ХакасияРостовская областьРязанская областьСамарская областьСаратовская областьСахалинская областьСвердловская областьСмоленская областьСтавропольский крайТамбовская областьТверская областьТомская областьТульская областьТюменская областьУдмуртская РеспубликаУльяновская областьХабаровский крайЧелябинская областьЧеченская РеспубликаЧувашская Республика – ЧувашияЧукотский АОЯрославская область

Населенный пункт: ДмитровКашираМоскваНовомосковский АОТроицкий АО

Тип грунта: глина или суглиноксупесь, песков пылеватый или мелкийпесок средней крупности, крупный или гравелистыйкрупнообломочные грунты

Устройство полов: без подвала, полы по грунтубез подвала, полы на лагах по грунтубез подвала, полы по утепленному цокольному перекрытиюс подвалом или техническим подпольем

Температура в помещении: не отапливаетсяотапливается, 0°Cотапливается, 5°Cотапливается, 10°Cотапливается, 15°Cотапливается, более 20°C

всего расчетов — 1651 ×

Расчет глубины промерзания грунта очень актуальная задача при строительстве фундаментов. Правильный расчет гарантирует долгую службу этого важного строительного сооружения. К сожалению, сервисы, которые позволяют рассчитать глубину промерзания используют устаревшие данные и результаты из расчетов отличаются от актуальных на данный момент.

Наш калькулятор построен на самых новых и актуальных данных.

Кроме того в результатах расчета вы получите дополнительную информацию о местности:

нормативная глубина промерзания для различных грунтов,
расчетная глубину промерзания,
максимальную и минимальную температуры,
среднегодовую и среднемесячные температуры,
преобладающее направление ветра,
количество осадков и многое другое.

На сайте вы также можете посмотреть строительную климатологию для любой местности нашей страны с более подробными климатическими данными.

Ваша оценка

[Оценок: 12 Средняя: 4.2]

Глубина промерзания грунта Автор admin средний рейтинг 4.2/5 — 12 рейтинги пользователей

Онлайн калькулятор расчета глубины промерзания грунта

Планируя строительство дома, повышенное внимание следует уделить расчету показателя заглубления фундамента. В свою очередь, этот показатель определяется максимальной глубиной промерзания грунта.

В принципе, эти данные можно взять в управлении архитектуры.

Однако, имея под рукой онлайн калькулятор, можно существенно упростить себе задачу расчета глубины промерзания грунта в определенном регионе.

Чтобы узнать нормативные данные достаточно ввести в окошко программы название города (Россия, Украина и Белоруссия) и получить готовый результат.

Карта глубины промерзания грунта

Внимание! Название города нужно вводить с большой буквы (заглавной), т.к. с маленькой калькулятор не распознает.

Основанием для формирования результата в данном калькуляторе служит методика вычисления глубины промерзания грунта, приведенная в СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений», а также СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».

При расчете обратите внимание на два фактора:

если грунт на участке насыпной, то расчетное значение следуем умножить на коэффициент, характеризующий состав почвы (k), приведенный ниже.

Коэффициент, характеризующий состав почвы (k) составляет:

крупные, гравелистые пески — 0,3;
суглинки и глинистая почва – 0,23;
мелкие и пылеватые пески – 0,28;
крупнообломочные грунты – 0,34.

Если запрашиваемого города не окажется в таблице значений достаточно воспользоваться простой формулой:

Рекомендуем статьи на похожие темы

Калькулятор расчета ламината онлайн. Программа для подсчета расхода и количества ламината по площади с учетом схемы укладки – прямой и от угла (по…

Калькулятор расчета объема бетона – как рассчитать, сколько необходимо цемента, песка, щебня и воды на 1 м3 или определенный объем бетона с учетом…

Программа-калькулятор расчета бетона и арматуры для фундамента – как рассчитать, сколько бетона нужно на фундамент (кубатура), по периметру, глубине,…

Расчет расхода напольного покрытия: керамическая плитка, линолеум, паркет, паркетная доска, ламинат, ковролин. С помощью калькулятора можно посчитать…

Калькулятор обоев по площади, по периметру, с раппортом, по длине и ширине стен комнаты, с учетом окон и дверей. Как рассчитать количество рулонов…

Глубина промерзания грунта при строительстве и углублении колодца, при монтаже водопровода

Будущие владельцы и те, кто уже является обладателем собственного колодца сталкиваются с проблемой нормального функционирования источника, одна из сложностей — эксплуатация зимой.

Что такое промерзание грунта

Промерзание грунта – расширение почвы, уплотнения земли из-за превращения влаги в кристаллы льда. Сам процесс происходит по-разному, в зависимости от типа земли, региона, глубины. Данный фактор влияет на функционирование колодца, мерзлая почва вызывает горизонтальное и вертикальное смещение бетонных колец. При наличии в опалубке трещин или разломов, вода проникая в них, замерзает распирая бетон, это приведет дорогостоящему ремонту.

Типы и характеристики земли

Из разнообразия земляного покрова выделим основные с противоположными характеристиками:

Суглинок — на 60-70% состоит из глиняных пластов с примесями влажного песка. Данный вид покрова обладает малой пластичностью.
Супесь — рыхлая земля, состоящая, из песчаных частиц с небольшой концентрацией (5-15%) глинистых частиц. Вероятно, самый часто встречающийся вариант в Московской области.
Торф, насыпные пласты — располагаются в местах бывших руслах рек и водоемов. На данных видах покрова, строительство колодцев, их углубление, последующая эксплуатация — проблематична, происходит это из-за пластичности провоцирующей деформацию колец, труб водопровода из гидросооружения.
Насыщенная глина — как и предыдущий тип, глину характеризует пластичность, способность аккумулировать влагу и воду. Вода, замерзающая в почве вызывает пучение, оказывая давление на ЖБИ кольца и трубы подачи воды, если они установлены выше уровня промерзания земли.
Галечный, крупнозернистые грунты — для обустройства колодца, идеальное основание. Этот вид покрова надежно зафиксирует положение шахты и оборудования подведенного от нее. Такие породы в Москве, Подмосковье и территории Московской области встречается не более чем в 10% участков, а глубина залежей воды, в большинстве случаев, глубже среднестатистических.

Существует несколько методов определения вида земли. Один из легких, который можно выполнить прямо сейчас – выройте четыре ямы по периметру участка глубиной по 50-60 сантиметров и сравните с таблицей на картинке.

Почему именно по периметру и нужно четыре ямы? Участок может состоять из различных типов почв, не исключен вариант — на разных концах территории у вас будут разные типы земли.

Таблица промерзания различных типов почв

Вид грунта	Промежуток до грунтовых вод зимой	Залегание трубопровода из колодца или фундамента дома
Скальные и полускальные	Любое	Любая, вне зависимости от глубины
Пески гравелистые, крупные и средние	Любое	Независимо от глубины, но не менее 0,5 метра
Пески мелкие, пылеватые	Более чем на 2 метра, ниже уровня промерзания	Более чем на 2 метра, ниже уровня промерзания
Супеси	Превышает расчетный уровень обмерзания почвы менее чем на 2 метра	Не менее 3/4 расчетной глубины покрова, но не менее 0,7 метра
Суглинки, глины	Менее расчетной глубины	Не менее расчетного уровня

Факторы влияния

На уровень промерзания влияют следующие природные показатели:

Растительность на участке;
Слой снежного покрова;
Температура на поверхности;
Тип поверхности;
Интенсивность влажности почвы.

При нуле градусов промерзают галечные и грунты крупной фракции. Мелкодисперсные типы промерзают при более низких температурах, мелкозернистые пласты состоят из мелких жилок, соответственно, вбирают большее количество жидкости.

Усредненные данные, при идентичных дневных температурах глубина следующая:

Суглинки — 130-140 сантиметров;
Глина, насыпные пласты 135-145 сантиметров;
Галечные почвы — 172-176 сантиметров;

Региональная нормативная глубина промерзания

Область	Суглинки, глины	Пески мелкие, пылеватые	Пески гравелистые, средние	Галечный грунты, крупнозернистые
Москва	1,35	1,64	1,76	2,00
Дмитров	1,38	1,68	1,80	2,04
Владимир	1,44	1,75	1,88	2,12
Тверь	1,37	1,67	1,80	2,03
Калуга	1,34	1,64	1,75	1,98
Тула	1,34	1,63	1,74	1,98
Рязань	1,41	1,72	1,84	2,09
Ярославль	1,48	1,80	1,93	2,19
Вологда	1,50	1,82	1,95	2,21
Нижний Новгород	1,49	1,81	1,94	2,20
Санкт-Петербург	1,16	1,41	1,51	1,71

Грунты для строительства колодцев

Возведение нового колодца, мероприятие не из дешевых, важно на первоначальных стадиях учесть нюансы строительства и эксплуатации, которые не возможно устранить впоследствии. Если залежи воды близки к поверхности, подойдет любой тип почвы. Если участок находится на торфе или иле, глубине залежей жидкости ниже десяти метров и уровне промерзания около двух, потребуется усиление конструкции шахты, утеплению стен источника.

Лучший земляной покров для рытья — скалистый, средние и крупные пески, с небольшой глубиной промерзания.

Преимущество породы:

Почва не подвержена пучению;
Не промерзает;
Не деформируется;
Ее подмывает и не размывает.

Проблема породы — работа на таком виде почв требует затрат времени и опыта колодезных мастеров.

При рытье гидросооружения, значимый фактор — уровень подземных вод, они должна быть ниже глубины промерзания. При нахождении жидкости выше, она будет замерзать, что приведет к пучению земляных пластов, происходит это неравномерно, что приводит к деформации или частичному смещению бетонных колец.

Если ваш участник расположен на следующих типах почв: пылеватых и мелких песках, суглинках и супесях, вам необходимо еще до строительства источника определить уровень залегания грунтовых вод.

Для выявления таких покровов используйте следующий способ: киньте фрагмент земли в воду, он быстро превратился в жидкую субстанцию? — такая почва при намокании будет проседать и легко поддаваться воздействию ледяного грунта. При таком виде земли обязательно требует усиления конструкции колодца.

Снег на участке также влияет на глубину промерзания. Чем его больше, тем больше тепла под землей и выше температура земляного покрова.

Как обезопасить колодец

Чтобы обезопасить колодец от возможных проблем при промерзании грунты и пучения почвы, выход из положения — усиление конструкции шахты.

Если у вас сделана подводка воды из колодца, трубы необходимо расположить ниже промерзания.

Установка скоб и анкеров

Чтобы обеспечить стволу источника воды стабильность, прочность, предотвратить смещение колодезных колец и не допустить образования вертикальных разрывов, проводится скобирование, то есть жесткое сочленение стыков ЖБИ анкерами и металлическими скобами. Скрепление конструкции осуществляется также, как при строительстве, так и у действующих источников (в качестве одного из этапов профилактических, ремонтных работ).

Фиксация может быть произведена двумя способами — установкой колец с замком и скоб. Замковые кольца способны противостоять боковому давлению грунтов, но не решают проблемы вертикальных разрывов. Без скобирования некоторые кольца во время подвижки грунта могут сместиться, в результате чего происходит искривление шахты.

Как проводится скрепление колец?

Для установки используется по 2-4 скобы на каждый стык (количество зависит от места монтажа). Перед монтажом на соседних кольцах (недалеко от шва) перфоратором проделываются отверстия нужного размера, в которые и устанавливаются скобы или анкера, закрепляемые мощными болтами. В итоге «держатель» связывает верх нижнего кольца и низ верхнего.

Особенности качественного скрепления:

Желательно скобировать всю шахту, независимо от типа грунта для достижения наилучшей стабильности конструкции;
Скрепление лишь 2-3 верхних стыков не допускается, если колодец стоит на плывуне, песчаных грунтах, а также в местности, где выпадают обильные осадки; во всех этих случаях нужно полностью скобировать шахту;
Работы по скреплению проводятся с применением специального инструмента, с соблюдением правил безопасности, поэтому не стоит спускаться в шахту без необходимого оборудования и при отсутствии навыков проведения ремонтных работ в колодце.

Утепление шахты и водопровода

Утепление колодца — процесс обустройства для сохранения тепла внутри резервуара. Подробнее о технологию утепления шахты, так же ознакомьтесь для чего нужно утеплять шахту.

Если утеплить шахту можно уже после эксплуатации источника, то водопровод из колодца и трубы, нужно до подводки воды.

Траншея копается ниже уровня промерзания с запасом в 20-30 сантиметров, а качестве страховки используется технология греющего кабеля. Вокруг трубы или внутри ее протягивают кабель на который подается тепло, это тепло помогает поддерживать постоянную температуру в системе водопровода.

Возможно, материал будет полезен вашим знакомым. Поделитесь статьей в социальных сетях.

Оцените статью

Другие интересные статьи

Вернуться к списку статей

Какой глубиной должен быть фундамент под дом, расчет, заливка

Города, республики, края, области, нас.пункты	Глина и суглинки (м)	Супеси, пылеватые и мелкие пески (м)	Пески крупные гравелистые и средней крупности (м)	Крупнообломочные грунты (м)
Москва	1,35	1,64	1,76	2,00
Московская область
Дубна	1,45	1,69	1,82	2,05
Талдом	1,46	1,71	1,81	2,08
Клин	1,39	1,69	1,80	2,04
Сергиев Посад	1,40	1,67	1,81	2,05
Солнечногорск	1,31	1,65	1,77	2,02
Волоколамск	1,27	1,61	1,72	1,94
Шаховская	1,29	1,62	1,76	1,98
Истра	1,27	1,63	1,75	1,99
Лобня	1,34	1,61	1,73	1,96
Пушкино	1,33	1,60	1,74	1,94
Кашира	1,40	1,70	1,83	2,07
Дмитров	1,38	1,68	1,80	2,04
Ногинск	1,33	1,65	1,75	1,98
Орехово Зуево	1,29	1,57	1,65	1,95
Раменское	1,25	1,55	1,64	1,93
Звенигород	1,28	1,56	1,69	1,98
Можайск	1,25	1,55	1,67	1,96
Подольск	1,24	1,53	1,64	1,95
Домодедово	1,23	1,52	1,63	1,96
Наро-Фоминск	1,21	1,50	1,60	1,93
Чехов	1,26	1,57	1,67	1,97
Коломна	1,25	1,52	1,62	1,95
Серпухов	1,27	1,58	1,69	1,98
Адыгея Республика
Майкоп	0,29	0,35	0,38	0,43
Алтайский край
Алейск	1,88	2,29	2,45	2,78
Барнаул	1,76	2,14	2,29	2,60
Беля	1,30	1,58	1,70	1,92
Бийск-Зональная	1,77	2,16	2,31	2,62
Змеиногорск	1,67	2,03	2,17	2,46
Катанда	2,09	2,55	2,73	3,09
Кош-Агач	2,38	2,90	3,11	3,52
Онгудай	1,99	2,42	2,59	2,94
Родино	1,89	2,30	2,46	2,79
Рубцовск	1,76	2,14	2,29	2,59
Славгород	1,84	2,24	2,40	2,72
Тогул	1,84	2,24	2,40	2,72
Амурская область
Архара	2,20	2,68	2,87	3,25
Белогорск	2,27	2,76	2,95	3,34
Благовещенск	2,03	2,47	2,65	3,00
Бомнак	2,51	3,05	3,27	3,70
Братолюбовка	2,33	2,83	3,03	3,44
Бысса	2,47	3,00	3,21	3,64
Гош	2,48	3,01	3,23	3,65
Дамбуки	2,57	3,13	3,35	3,80
Ерофей Павлович	2,43	2,96	3,17	3,59
Завитинск	2,27	2,76	2,96	3,36
Зея	2,49	3,03	3,25	3,68
Норский Склад	2,49	3,03	3,25	3,68
Огорон	2,48	3,01	3,23	3,65
Поярково	2,26	2,75	2,95	3,34
Свободный	2,33	2,83	3,04	3,44
Сковородино	2,47	3,00	3,22	3,64
Средняя Нюкжа	2,83	3,44	3,68	4,17
Тыган-Уркан	2,41	2,93	3,14	3,55
Тында	2,68	3,26	3,50	3,96
Унаха	2,61	3,17	3,40	3,85
Усть-Нюкжа	2,62	3,18	3,41	3,86
Черняево	2,32	2,82	3,02	3,43
Шимановск	2,35	2,86	3,06	3,47
Экимчан	2,54	3,09	3,31	3,75
Архангельская область
Архангельск	1,57	1,91	2,05	2,32
Борковская	1,96	2,39	2,56	2,89
Емецк	1,62	1,97	2,11	2,39
Койнас	1,81	2,20	2,35	2,67
Котлас	1,59	1,93	2,07	2,34
Мезень	1,71	2,08	2,23	2,53
Онега	1,48	1,80	1,93	2,18
Астраханская область
Астрахань	0,78	0,94	1,01	1,14
Верхний Баскунчак	1,02	1,23	1,32	1,50
Башкортостан Республика
Белорецк	1,79	2,17	2,33	2,63
Дуван	1,65	2,00	2,15	2,43
Мелеуз	1,70	2,07	2,22	2,52
Уфа	1,59	1,93	2,06	2,34
Янаул	1,64	1,99	2,13	2,42
Белгородская область
Белгород	1,09	1,32	1,41	1,60
Брянская область
Брянск	1,05	1,28	1,37	1,55
Бурятия Республикa
Бабушкин	1,71	2,08	2,22	2,52
Баргузин	2,26	2,75	2,94	3,33
Багдарин	2,52	3,07	3,29	3,73
Кяхта	1,94	2,36	2,53	2,87
Монды	2,09	2,54	2,72	3,08
Нижнеангарск	2,14	2,60	2,79	3,16
Сосново- Озерское	2,24	2,73	2,92	3,31
Уакит	2,58	3,14	3,36	3,81
Улан-Удэ	2,08	2,53	2,71	3,07
Хоринск	2,25	2,73	2,93	3,32
Владимирская область
Владимир	1,38	1,68	1,80	2,04
Муром	1,42	1,73	1,85	2,10
Волгоградская область
Волгоград	0,99	1,20	1,29	1,46
Камышин	1,31	1,59	1,70	1,93
Костычевка	1,43	1,73	1,86	2,10
Котельниково	1,00	1,22	1,31	1,48
Новоаннинский	1,24	1,51	1,62	1,83
Эльтон	1,10	1,34	1,43	1,62
Вологодская область
Бабаево	1,43	1,74	1,86	2,11
Вологда	1,43	1,74	1,87	2,11
Вытегра	1,37	1,66	1,78	2,02
Никольск	1,53	1,87	2,00	2,26
Тотьма	1,50	1,82	1,95	2,21
Воронежская область
Воронеж	1,07	1,31	1,40	1,58
Дагестан Республикa
Дербент	0,00	0,00	0,00	0,00
Махачкала	0,00	0,00	0,00	0,00
Южно-Сухокумск	0,58	0,70	0,75	0,85
Ивановская область
Иваново	1,45	1,76	1,89	2,14
Кинешма	1,49	1,81	1,94	2,19
Иркутская область
Алыгджер	1,84	2,24	2,40	2,72
Бодайбо	2,53	3,08	3,29	3,73
Братск	2,07	2,52	2,70	3,05
Верхняя Гутара	2,00	2,43	2,61	2,95
Дубровское	2,46	3,00	3,21	3,64
Ербогачен	2,68	3,27	3,50	3,96
Жигалово	2,36	2,87	3,08	3,49
Зима	2,14	2,61	2,79	3,16
Ика	2,57	3,13	3,35	3,80
Илимск	2,34	2,84	3,04	3,45
Иркутск	1,86	2,26	2,42	2,75
Ичера	2,51	3,05	3,27	3,71
Киренск	2,41	2,94	3,15	3,56
Мама	2,48	3,02	3,23	3,66
Марково	2,43	2,95	3,16	3,58
Наканно	2,84	3,45	3,70	4,19
Невон	2,34	2,84	3,05	3,45
Непа	2,54	3,09	3,31	3,75
Орлинга	2,35	2,86	3,06	3,47
Перевоз	2,44	2,97	3,18	3,61
Преображенка	2,57	3,13	3,35	3,79
Саянск	1,86	2,26	2,42	2,75
Слюдянка	1,89	2,30	2,47	2,80
Тайшет	1,91	2,33	2,49	2,82
Тулун	1,97	2,40	2,57	2,91
Усть-Ордынский — Бурятский АО	2,27	2,76	2,96	3,35
Кабардино-Балкарская Республика
Нальчик	0,66	0,81	0,86	0,98
Калининградская область
Калининград	0,49	0,59	0,63	0,72
Калмыкия Республика
Элиста	0,81	0,98	1,05	1,19
Калужская область
Калуга	1,29	1,57	1,68	1,90
Камчатская область
Апука — Корякский АО	1,83	2,23	2,39	2,70
Ича — Корякский АО	1,62	1,97	2,11	2,39
Ключи	1,81	2,20	2,36	2,67
Козыревск	1,96	2,38	2,55	2,89
Корф — Корякский АО	1,92	2,34	2,50	2,84
Кроноки	1,37	1,67	1,79	2,03
Лопатка. мыс	1,00	1,21	1,30	1,47
Мильково	2,06	2,51	2,69	3,05
Начики	2,00	2,43	2,60	2,95
о.Беринга	0,81	0,98	1,05	1,19
Оссора — Корякский АО	1,88	2,28	2,45	2,77
Петропавловск- Камчатский	1,13	1,38	1,48	1,67
Семлячики	1,13	1,37	1,47	1,67
Соболево	1,71	2,08	2,23	2,53
Ука	1,96	2,39	2,56	2,90
Октябрьская	1,60	1,95	2,09	2,36
Усть- Воямполка — Корякский АО	1,99	2,42	2,59	2,93
Усть-Камчатск	1,63	1,98	2,12	2,40
Усть- Хайрюзово	1,75	2,13	2,28	2,59
Карачаево-Черкесская Республика
Черкесск	0,65	0,79	0,85	0,96
Карелия Республика
Кемь	1,44	1,75	1,87	2,12
Лоухи	1,59	1,94	2,08	2,35
Олонец	1,39	1,69	1,81	2,05
Паданы	1,43	1,73	1,86	2,10
Петрозаводск	1,33	1,62	1,74	1,97
Реболы	1,50	1,82	1,95	2,21
Сортавала	1,24	1,51	1,62	1,83
Кемеровская область	0,01	0,01	0,01	0,01
Кемерово	1,86	2,26	2,42	2,75
Киселевск	1,86	2,26	2,42	2,74
Кондома	1,94	2,36	2,53	2,86
Мариинск	1,91	2,33	2,49	2,83
Тайга	1,90	2,31	2,47	2,80
Тисуль	1,78	2,17	2,32	2,63
Топки	1,95	2,38	2,54	2,88
Усть-Кабырза	2,07	2,51	2,69	3,05
Кировская область
Вятка	1,66	2,02	2,16	2,45
Нагорское	1,70	2,07	2,22	2,51
Савали	1,66	2,02	2,16	2,45
Коми Республика
Вендинга	1,80	2,18	2,34	2,65
Воркута	2,35	2,86	3,06	3,47
Объячево	1,67	2,03	2,17	2,46
Петрунь	2,18	2,65	2,84	3,22
Печора	2,02	2,46	2,63	2,98
Сыктывкар	1,67	2,03	2,18	2,46
Троицко- Печорское	1,86	2,27	2,43	2,75
Усть-Уса	2,05	2,50	2,68	3,03
Усть-Цильма	1,91	2,32	2,48	2,81
Усть-Щугор	2,08	2,53	2,70	3,06
Ухта	1,88	2,28	2,45	2,77
Костромская область
Кострома	1,46	1,78	1,90	2,15
Чухлома	1,53	1,86	1,99	2,25
Шарья	1,58	1,92	2,05	2,33
Краснодарский край
Красная Поляна	0,00	0,00	0,00	0,00
Краснодар	0,11	0,14	0,14	0,16
Приморско-Ахтарск	0,50	0,61	0,65	0,74
Сочи	0,01	0,01	0,01	0,01
Тихорецк	0,43	0,53	0,56	0,64
Красноярский край
Агата	2,97	3,61	3,86	4,38
Ачинск	1,77	2,15	2,30	2,61
Байкит — Эвенкийский АО	2,61	3,17	3,39	3,85
Боготол	1,91	2,33	2,49	2,83
Богучаны	2,18	2,65	2,84	3,22
Ванавара — Эвенкийский АО	2,57	3,13	3,35	3,79
Вельмо	2,52	3,07	3,29	3,72
Верхнеимбатск	2,38	2,90	3,10	3,52
Волочанка	3,02	3,67	3,93	4,46
Диксон — Таймырский АО	2,82	3,43	3,68	4,16
Дудинка — Таймырский АО	2,85	3,47	3,71	4,21
Енисейск	2,15	2,62	2,80	3,17
Ессей — Эвенкийский АО	3,11	3,79	4,06	4,60
Игарка	2,72	3,31	3,55	4,02
Канск	2,04	2,48	2,66	3,01
Кежма	2,45	2,98	3,19	3,61
Ключи	1,91	2,32	2,49	2,82
Красноярск	1,75	2,13	2,28	2,59
Минусинск	1,84	2,24	2,39	2,71
Таимба	2,62	3,19	3,42	3,87
Троицкое	2,20	2,68	2,87	3,25
Тура — Эвенкийский АО	2,89	3,51	3,76	4,26
Туруханск	2,56	3,11	3,33	3,78
Хатанга — Таймырский АО	3,12	3,80	4,07	4,61
Челюскин. мыс — Таймырский АО	3,09	3,75	4,02	4,56
Ярцево	2,30	2,80	3,00	3,40
Крым Республика
Ай-Петри	0,71	0,86	0,92	1,04
Клепинино	0,34	0,41	0,43	0,49
Симферополь	0,17	0,21	0,22	0,25
Феодосия	0,01	0,01	0,01	0,01
Ялта	0,01	0,01	0,01	0,01
Керчь	0,01	0,01	0,01	0,01
Севастополь	0,01	0,01	0,01	0,01
Курганская область край
Курган	1,76	2,14	2,29	2,60
Курская область
Курск	1,07	1,30	1,39	1,58
Липецкая область
Липецк	1,33	1,61	1,73	1,96
Ленинградская область
Санкт — Петербург	0,99	1,21	1,29	1,46
Свирица	1,33	1,62	1,73	1,96
Тихвин	1,25	1,52	1,62	1,84
Магаданская область
Аркагала	2,22	2,70	2,89	3,28
Брохово	2,19	2,66	2,85	3,23
Магадан (Нагаева. бухта)	2,01	2,44	2,62	2,96
Омсукчан	3,02	3,68	3,94	4,46
Палатка	2,42	2,95	3,16	3,58
Среднекан	3,13	3,80	4,07	4,62
Сусуман	3,17	3,86	4,13	4,68
Марий Эл Республикa
Йошкар-Ола	1,49	1,81	1,94	2,19
Мордовия Республикa
Саранск	1,49	1,82	1,94	2,20
Мурманская область
Вайда-Губа	1,07	1,30	1,39	1,58
Кандалакша	1,62	1,96	2,10	2,38
Ковдор	1,66	2,02	2,17	2,45
Краснощелье	1,76	2,14	2,29	2,59
Ловозеро	1,77	2,15	2,30	2,61
Мончегорск	1,66	2,02	2,17	2,45
Мурманск	1,48	1,81

Для чего нужно учитывать глубину промерзания грунта

В холодное время года земля промерзает на определенную глубину. Один и тот же природный процесс протекает по-разному в различных регионах РФ. Показатель промерзания зависит в первую очередь от климата и типа грунта.

Таблица: Глубина промерзания грунта по географическому положению и типу грунта

Географическое положение	Средний уровень промерзания земли	Уровень промерзания по типу грунта
Географическое положение	Средний уровень промерзания земли	суглинки, глины	мелкий песок, супесь	крупный и гравелистый песок
в Самарской области	1,6 м	1,54 м	1,88 м	2,01 м
в Ростовской области (в Ростове на Дону)	1,0 м	0,66 м	0,80 м	0,86 м
в Пермском крае	1,9 м	1,59 м	1,93 м	2,07 м
в Башкортостане	1,8 м	1,70 м	2,00 м	2,30 м
в Тульской области	1,4 м	1,34 м	1,63 м	1,75 м
в Татарстане	1,7 м		1,59 м
в Саратовской области	1,5 м	1,19 м	1,44 м	1,55 м
в Ярославской области	1,4 м	1,48 м	1,80 м	1,93 м
в Рязанской области		1,36 м	1,65 м	1,77 м
в Кирове	1,7 м	1,60 м	1,76 м
в Кемеровской области	2,00 м	1,90 м	2,30 м	2,40 м
в Ставропольском крае (Ставрополь)	0,68 м	0,57 м	0,70 м	0,74 м

Зачем нужны данные по глубине промерзания

Информация по глубине промерзания грунта необходима для расчета заглубления фундамента. Учитываются особенности местности и вид почвы, уровень подземных вод, морозное пучение. Почва являет собой естественное самостоятельное органически-минеральное тело, которое находится в поверхностном слое земной литосферы. А понятие грунта включает в себя не только почву, но и горные породы, и техногенные образования, и осадки.

Фундамент, как несущая строительная конструкция, принимает на себя нагрузки от конструкций, расположенных сверху. Нагрузки распределяются по основанию строения, то есть по грунтовым массивам определенного объема. Фундаменты чаще всего делают из камня, стали или бетона и закладывают ниже глубины промерзания. Такой подход позволяет предотвратить выпучивание (деформацию с расширением объема в результате замерзания воды) и избыточное давление на несущую конструкцию.

В зависимости от региона, типа грунта и соответствующей глубины заложения, строителям целесообразно использовать следующие виды фундаментов:

по конструктивным особенностям — столбчатый, ленточный, свайный, плитный, континуальный;
по выбранному материалу — каменный, железо- или ячеистобетонный.

Способы определения глубины промерзания

Что показывает глубина промерзания грунта? Число обозначает максимальное расстояние от поверхности до нулевой температурной отметки внутри почвы в сезон минимальных температур. Данные определяются инструментальным методом в течение десятилетия, заносятся в специальные таблицы. Вся вода, которая есть в почве, расширяется при преобразовании в лед. Вспученный таким образом грунт будет давить на фундамент. Чтобы избежать этих рисков, нужно делать закладку ниже уровня промерзания.

Наиболее точно глубину сезонного промерзания (и проникания в грунт нулевой температуры) определяют с помощью мерзлотомера (см. ГОСТ 24847-81 — Методы определения глубины сезонного промерзания). Указанная методика распространяется на песчаные, глинистые и крупнообломочные грунты – кроме скальных грунтов и вечной мерзлоты.

Специалисты по строительству, действующие согласно нормативов РФ, перед закладкой фундамента всегда учитывают глубину промерзания грунта. Этот усредненный показатель можно посмотреть на карте в строительных нормах и правилах (СНиП 2.01.01-82) или высчитать по формулам из СНиП 2.02.01-83, пункт 2.27. Таким образом, если вы будете углубляться в вопрос и искать информацию, вам пригодится официальная документация: строительные нормативы «Строительная климатология и геофизика», а также «Основания зданий и сооружений».

Определяем глубину промерзания грунта по формуле

В случаях, когда глубина промерзания грунта в вашем географическом регионе не превышает 2,5 метров, можно определить норматив сезонного промерзания по формуле.

dfn=dО ·√ Mt,

где

dfn – сезонное промерзание грунта в метрах;
dО – средневзвешенная величина в пределах глубины промерзания для неоднородных грунтов или цифра из таблицы, в метрах;
Mt – коэффициент, выражающий суммарное значение абсолютных показателей среднемесячных зимних минусовых температур в определенном регионе (данные берут из СНИПа по климатологии и геофизике либо используют информацию гидрометеорологов).

Есть формула расчетного значения сезонной глубины промерзания грунта:

df = kh · dfn,

в которой kh является коэффициентом с учетом влияния теплового режима здания или сооружения. Значение kh в зданиях без отопления принимается за 1,1 (актуально для наружных и внутренних фундаментов только для районов с положительной среднегодовой температурой), а для внешних фундаментов отапливаемых зданий берется из таблицы. Если вас интересует расчет df для региона с отрицательной среднегодовой температурой, воспользуйтесь СП 25.13330: Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах.

Разница между нормативной и фактической глубиной промерзания

Представленные в таблицах данные по глубине промерзания грунта немного отличаются от реальных. Если провести эксперимент и замерить температуру грунта в холодное время года на произвольно выбранном участке, глубина промерзания может быть на 30% меньше, чем в нормативных таблицах. Особенно на этот показатель влияет фактор отопления здания в холодное время года. Глубина расположения нулевой температуры может находиться выше, если участок или дом имеют теплоизоляцию (тепло на участке сохраняет даже слой снега или льда, посаженные по периметру дома кустарники, специальные ленточные утеплители).

Сильное влияние на глубину промерзания оказывает уровень залегания грунтовых вод в данной местности. Чем выше расположен этот уровень, тем более значительное разрушающее воздействие может оказать замерзшая вода. Большое количество подземных вод делает грунт склонным к вспучиванию. Чтобы снизить нагрузку на фундамент, обеспечить снижение водяной подпитки и степень пучинистости почвы, применяют гидротехнические методы, в частности, обустраивают дренажные системы и глиняные экраны.

Закладка Постоянная ссылка.

глубина промерзания — это … Что такое глубина промерзания?

Железнодорожная станция Freezing Works — Infobox Название станции = Freezing Works type = Департамент железных дорог Новой Зеландии размер изображения региональной железной дороги = image caption = address = Kotua Street Elms Street, Stoke координаты = координаты | 41 | 19 | 43.26 | S | 173 | 12 | 26.42 | E | тип: железнодорожная станция регион: Новая Зеландия |…… Википедия

Фракционное замораживание — это процесс, используемый в технологических процессах и химии для разделения двух жидкостей с разными температурами плавления.Это может быть выполнено путем частичного плавления твердого вещества, например, при зонном рафинировании кремния или металлов, или путем частичной кристаллизации…… Wikipedia

Глубина оттаивания — В почвоведении глубина оттаивания или линия оттаивания — это уровень, до которого вечная мерзлота обычно оттаивает каждое лето в данном районе. Слой почвы на глубине оттаивания называется активным слоем, а нижний слой почвы называется бездействующим…… Wikipedia

Снег — Снегопад перенаправляется сюда.Для использования в других целях, см Снег (значения) или Снегопад (значения). Снег — это тип осадков в виде кристаллического водяного льда, состоящего из множества снежинок, падающих с облаков. Процесс…… Википедия

Линия промерзания — Линия промерзания, также известная как глубина промерзания или глубина промерзания, чаще всего представляет собой глубину, на которой ожидается замерзание грунтовых вод в почве. Глубина промерзания зависит от климатических условий местности, свойств теплопередачи почвы и…… Wikipedia

Типы снега — Иней, который растет на поверхности снега из-за водяного пара, движущегося по снегу холодными ясными ночами Типы снега можно обозначить по форме его хлопьев, описанию того, как он падает, и тем, как он собирается на земле.А…… Википедия

Четырехпалая саламандра — Статус Taxobox = LC | статусная система = тренд IUCN3.1 = стабильное имя = ширина изображения четырехпалой саламандры = 200 пикселей regnum = Animalia phylum = Chordata classis = Amphibia ordo = Caudata familia = Род Plethodontidae = Hemidactylium genus авторитет =…… Википедия

лед в озерах и реках — Введение пласта или участка льда, образующегося на поверхности озер и рек, когда температура опускается ниже нуля (0 ° C [32 ° F]).Природа ледяных образований может быть простой, как плавучий слой, который постепенно утолщается, или это… Универсал

климат — / клуб мит /, н. 1. составные или обычно преобладающие погодные условия региона, такие как температура, атмосферное давление, влажность, осадки, солнечный свет, облачность и ветры, в течение года, усредненные за ряд лет. 2. регион или…… Универсал

ледник — ледниковый, прил./ glay sheuhr /, сущ. обширная масса льда, образовавшаяся из снега, падающего и накапливающегося на протяжении многих лет и очень медленно движущегося, либо спускающегося с высоких гор, как в долинных ледниках, либо движущегося наружу из центров…… Универсалиума

атмосфера — без атмосферы, прил. / at meuhs fear /, n., v., атмосферный, атмосферный. п. 1. газовая оболочка, окружающая Землю; воздух. 2. этот носитель в данном месте. 3. Астрон. газовая оболочка, окружающая небесное тело.4. Chem. любой…… Универсал

Определение глубины для установки обсадной колонны

Первой задачей проектирования при подготовке плана скважины является выбор глубины, на которой обсадная колонна будет спущена и зацементирована.

Обзор

Инженер по бурению должен учитывать такие геологические условия, как:

Пластовые давления и веса раствора гидроразрыва.
Проблемы с отверстиями.
Внутренняя политика компании.
Различные правительственные постановления.

Результаты программы должны позволить провести безопасное бурение скважины без необходимости возведения «стального памятника» из обсадных колонн.К сожалению, многие планы скважин уделяют большое внимание фактической конструкции трубы, но уделяют лишь поверхностное внимание глубине установки трубы.

Невозможно переоценить важность выбора правильной глубины для установки обсадной колонны. Многие скважины потерпели технические или экономические отказы, потому что программа обсадных труб определила слишком малую или большую глубину установки. Применение нескольких основных принципов бурения в сочетании с базовыми знаниями геологических условий в районе может помочь определить, где следует установить обсадные колонны, чтобы обеспечить минимальные трудности в бурении.

Типы обсадных и насосно-компрессорных труб

В условиях бурения часто требуется несколько обсадных колонн для достижения общей желаемой глубины. Некоторые из струн:

Привод или кондуктор.
Структурный.
Поверхность.
Промежуточный (также известный как защитная труба).
Вкладыши.
Добыча (также известна как нефтяная колонна).
НКТ (проточная колонна).

Рис. 1 показывает взаимосвязь некоторых из этих строк.Кроме того, на иллюстрации показаны некоторые проблемы и опасности при бурении, которые колонны призваны контролировать.

Рис. 1 — Типичные отношения строк.

Для всех скважин не будут использоваться обсадные трубы каждого типа. Условия, встречающиеся в каждой скважине, должны быть проанализированы, чтобы определить типы и количество труб, необходимых для ее бурения. Ниже перечислены основные функции всех обсадных колонн:

Разделение и изоляция различных пластов для минимизации проблем при бурении или увеличения добычи.
Обустройство стабильной скважины с известным диаметром, через которую можно будет выполнять будущие операции бурения и заканчивания.
Обеспечьте надежные средства, к которым можно прикрепить оборудование для регулирования давления.

Приводная труба или кожух проводника

Первой спускаемой колонной или помещаемой в скважину обычно является приводная труба или обсадная колонна. Глубина колеблется от 40 до 300 футов. В мягких породах, таких как южная Луизиана, или в большинстве прибрежных районов, труба забивается в землю с помощью большого дизельного молота.На участках с твердыми породами необходимо просверлить неглубокую скважину большого диаметра перед спуском и цементированием трубы. Кожух проводника может быть как сложным, как толстостенная стальная труба, так и простым, как несколько старых масляных бочек, скрепленных вместе.

Основное назначение этой колонны — обеспечить канал для жидкости от долота к поверхности. Очень мелкие образования имеют тенденцию к сильному размыву и должны быть защищены трубой. Кроме того, в большинстве мелководных пластов наблюдается проблема потери циркуляции, которую необходимо минимизировать.

Дополнительная функция трубы — свести к минимуму проблемы обрушения ствола. Гравийные пласты и рыхлая порода могут продолжать падать в скважину, если их не зафиксировать обсадной колонной. Обычно от оператора требуется бурить эти зоны, закачивая вязкие буровые растворы с высокой скоростью.

Опалубка

Иногда условия бурения требуют, чтобы между ведущей трубой и наземной обсадной трубой была спущена дополнительная колонна обсадных труб. Типичные глубины колеблются от 600 до 1000 футов.Цели трубы включают решение дополнительных проблем потери циркуляции или обрушения ствола скважины и минимизацию проблем с выбросами из неглубоких газовых зон.

Поверхность обсадной колонны. Для обсадных труб с спускной поверхностью существует множество целей, включая:

Покровные пресноводные пески.
Сохраняйте целостность ствола, предотвращая обрушение.
Минимизируйте потерю циркуляции в неглубоких проницаемых зонах.
Прикрывайте слабые некомпетентные зоны, чтобы контролировать избыточное давление.
Предусмотреть средства для крепления противовыбросовых превенторов.
Поддерживайте вес всех обсадных колонн (кроме хвостовиков), проходящих ниже поверхности трубы.

Промежуточная обсадная колонна

Основные области применения промежуточной обсадной колонны связаны с аномально высокими пластовыми давлениями. Поскольку для контроля этих давлений требуется буровой раствор большей массы, более мелкие слабые пласты должны быть защищены для предотвращения потери циркуляции или прихвата трубы. Иногда промежуточная труба используется для изоляции соляных зон или зон, которые вызывают проблемы с отверстиями, такие как вспучивание и осыпание сланцев.

Хвостовики используются для тех же целей, что и промежуточная обсадная колонна. Вместо того, чтобы спускать трубу на поверхность, используется сокращенная колонна от забоя скважины до меньшей глубины внутри промежуточной трубы. Обычно перекрытие между двумя колоннами составляет от 300 до 500 футов. В этом случае промежуточная труба подвергается тем же требованиям бурения, что и хвостовик ( Рис. 1, ).

Вкладыши

Хвостовики для бурения (и добычи) часто используются в качестве экономичного метода для достижения давления или контроля веса раствора в трещине без затрат на спуск колонны на поверхность.Когда используется хвостовик, верхняя открытая обсадная труба, обычно промежуточная труба, должна быть оценена на предмет давлений разрыва и сжатия для бурения открытого ствола ниже хвостовика. Помните, что при необходимости вместо хвостовика на поверхность можно спустить целую колонну обсадных труб (т. Е. Две промежуточные колонны).

обсадная колонна

Эксплуатационную обсадную колонну часто называют нефтяной колонной. Труба может быть установлена на глубине немного выше, посередине или ниже продуктивной зоны. Труба имеет следующие цели:

Изолировать продуктивную зону от других пластов.
Обеспечьте рабочий вал известного диаметра в рабочей зоне.
Защитите НКТ.

Ткань для стяжки

Хвостовик для бурения часто используется как часть эксплуатационной обсадной колонны, а не для спуска дополнительной полной колонны труб от поверхности до продуктивной зоны. Вкладыш привязывают обратно или соединяют с поверхностью путем спуска количества трубы, необходимого для соединения с верхом вкладыша. Эта процедура особенно распространена, когда добыча углеводородов находится за хвостовиком, а более глубокая секция не является коммерческой.

Методика расчета глубины установки

Глубина посадок обсадных колонн зависит от геологических условий. В некоторых случаях основным критерием выбора посадочных мест кожуха является покрытие открытых зон потери циркуляции. В других случаях седло может быть связано с проблемами дифференциального прихвата, возможно, в результате снижения давления в поле. Однако в глубоких скважинах основное внимание обычно уделяется контролю аномальных пластовых давлений и предотвращению их воздействия на более слабые мелководные зоны.Этот критерий контроля пластового давления обычно применяется к большинству участков бурения.

Выбор посадочных мест обсадной колонны для регулирования давления начинается с знания геологических условий, таких как пластовое давление и вес раствора для гидроразрыва. Эта информация обычно доступна с некоторой степенью точности. Предварительные расчеты и фактические условия бурения определяют точное местоположение каждого гнезда обсадной колонны.

Принцип, используемый для определения выбора глубины установки, может быть адекватно описан пословицей: «ретроспективный взгляд — 20/20.«Первым шагом является определение пластового давления и веса раствора для гидроразрыва, который будет проникать. После того, как они установлены, оператор должен разработать программу обсадных труб, исходя из предположения, что он уже знает поведение скважины до ее бурения.

Этот принцип широко используется при бурении с заполнением, когда известные условия диктуют программу обсадной колонны. Используя эти рекомендации, оператор может выбрать наиболее эффективную программу обсадных труб, отвечающую необходимым требованиям к давлению и минимизирующую стоимость обсадных труб.

Выбор глубины настройки для средних и более глубоких струн

Выбор глубины установки должен быть сделан для самых глубоких колонн, которые будут спускаться в скважину и последовательно спроектированы от забоя до поверхности. Хотя сначала может показаться, что эта процедура обратная, она позволяет избежать нескольких длительных итеративных процедур. Процедуры проектирования обсадных колонн основаны на других критериях.

Первым критерием выбора глубины обсадной колонны является вес бурового раствора для контроля пластового давления без гидроразрыва неглубоких пластов.Эта процедура выполняется снизу вверх. После того, как эти глубины были установлены, необходимо учитывать прихват из-за перепада давления, чтобы определить, не заклинит ли обсадная колонна при спуске ее в скважину. Эти соображения производятся сверху вниз, в противоположность первому критерию выбора.

Первым этапом проектирования является определение прогнозируемых пластовых давлений и веса раствора для гидроразрыва. В Рис. 2 , на забое скважины существует пластовое давление 15,6 фунт / галлон (эквивалентное).Для достижения этой глубины необходимо давление в стволе скважины, превышающее 15,6 фунт-м3 / галлон, и его следует принимать во внимание.

Рис. 2 — Прогнозируемые веса пластового и трещинного раствора (а) и выбор примерной глубины установки промежуточной трубы для Примера 1 (b).

Давления, которые необходимо учитывать, включают:

Предел срабатывания по массе бурового раствора для контроля давления тампона.
Эквивалентное увеличение веса бурового раствора из-за скачков давления, связанных со спуском обсадной колонны.
Фактор безопасности.

Эти давления обычно находятся в диапазоне от 0,2 до 0,3 фунт / галлон, соответственно, и могут варьироваться в зависимости от вязкости бурового раствора и геометрии скважины. Таким образом, фактическое давление на забое скважины включает в себя вес бурового раствора, необходимый для контроля порового давления 15,6 фунта / галлон, и увеличение веса бурового раствора на 0,6–0,9 фунта / галлон (эквивалент) из-за тампона, помпажа и безопасности. факторные соображения. В результате пласты, демонстрирующие массу раствора для гидроразрыва, составляют 16,5 фунтов / галлон или менее (15.6 фунтов / галлон + 0,9 фунта / галлон) должны быть защищены кожухом. Глубина, на которой встречается эта масса раствора для гидроразрыва, становится предполагаемой глубиной установки промежуточной трубы.

Следующий шаг — определить, произойдет ли прихват трубы при спуске обсадной колонны. Заклинивание трубы обычно происходит там, где встречаются максимальные перепады давления. В большинстве случаев эта глубина является самой глубокой зоной нормального давления (т. Е. При переходе к аномальным давлениям).

Полевые исследования были использованы для определения общих значений величины перепада давления, которое может выдерживаться до того, как произойдет прихват:

Зоны нормального давления от 2000 до 2300 фунтов на квадратный дюйм Зоны с аномальным давлением от 2500 до 3000 фунтов на квадратный дюйм

Эти значения рекомендуются как разумные ориентиры.Их точность при повседневных операциях зависит от общего внимания, уделяемого свойствам бурового раствора и конфигурации бурильной колонны.

Ориентировочная глубина установки промежуточной трубы становится фактической глубиной установки, если перепад давления в самой глубокой нормальной зоне составляет менее 2000–2300 фунтов на квадратный дюйм. Если значение больше этого предела, глубина переопределяется как минимальная глубина установки хвостовика, необходимая для бурения скважины. В этом случае необходим дополнительный шаг для определения глубины промежуточной трубы.

Эту процедуру иллюстрирует пример проблемы. В разделе, следующем за примером, показан случай, когда соображения перепада давления требуют дополнительного шага для выбора глубины промежуточной трубы.

Пример 1

Используйте Рис. 2.a , чтобы определить правильную глубину установки промежуточной трубы. Примите коэффициент 0,3 фунта / галлон для тампона и перенапряжения и коэффициент безопасности 0,2 фунт / галлон. Используйте максимальный предел перепада давления 2200 фунтов на кв. Дюйм для зон нормального давления.

Решение.

1. Оцените максимальное давление (эквивалентный вес бурового раствора) на общей глубине скважины.

2. Определите пласты, которые не могут выдерживать давление 16,4 фунт / галлон (т. Е. Те пласты, которые должны быть защищены обсадной колонной). Постройте вертикальную линию от 16,4 фунт-м3 / галлон до пересечения линии веса трещины и бурового раствора ( Рис. 2 Часть B ). Глубина пересечения — это ориентировочная глубина установки промежуточной обсадной колонны, или в этом примере 8600 футов.

Проверьте предварительную глубину, чтобы определить, будет ли проблема прихвата дифференциальной трубы при спуске обсадной колонны на глубину 8600 футов. Для достижения глубины 8600 футов требуется

Потенциал дифференциального прихвата оценивается в самой глубокой зоне нормального давления (9,0 фунт / галлон), 8000 футов.

3. Проверьте интервал от 8 600 до 12 000 футов, чтобы определить, превышает ли перепад давления диапазон от 3 000 до 3 300 фунтов на квадратный дюйм. В этом случае давление ≈ 2700 фунтов на квадратный дюйм на высоте 8600 футов.

Пример 1 проиллюстрировал случай, в котором вертикальная линия от 16,4 фунт-м3 / галлон пересекала кривую веса бурового раствора для гидроразрыва в области аномального давления. Был проведен расчет, чтобы определить, будет ли обсадная колонна заклинивать при спуске в скважину. Если бы давления были выше предела 2200 фунтов на квадратный дюйм, процедуры, описанные в следующих разделах, были бы выполнены. Случаи, возникающие при пересечении вертикальной линией кривой веса трещины и бурового раствора в области нормального давления, обсуждаются позже.

Во многих случаях требуется изменение предварительной глубины установки промежуточной обсадной колонны из-за потенциальных проблем дифференциального прихвата. Ранее определенная ориентировочная глубина установки промежуточной трубы переопределяется как минимальная глубина хвостовика. Теперь процедура должна выполняться от верха до низа зоны высокого давления, а не в обратном порядке, используемом для определения ориентировочной промежуточной глубины. Новая промежуточная глубина устанавливается с использованием критериев прихвата. Наибольшая глубина установки хвостовика определяется исходя из нормативов пластового давления / веса бурового раствора в трещине.После определения максимальной глубины хвостовика оператор должен определить точную глубину установки хвостовика между ранее рассчитанными минимальной и максимальной глубиной из возможных. Конечная глубина хвостовика может быть установлена на основе таких критериев, как минимизация количества небольших отверстий, которые должны быть пробурены под хвостовиком, и предотвращение чрезмерного количества открытого ствола между секцией промежуточного хвостовика или секцией полезной зоны хвостовика.

Ур. 1 и Ур. 2 можно использовать для определения новой промежуточной глубины, если возникает проблема прилипания.

или

……………….. (1)

где

ρ = плотность бурового раствора, фунт / галлон;

D _n = самая глубокая нормальная зона, фут;

Δ p = перепад давления, фунт / кв. Дюйм.

Обычно для Δ p используется предел от 2000 до 2300 фунтов на квадратный дюйм. Вес бурового раствора, ρ, из Ур. 1 можно использовать для определения глубины, на которой будет существовать значение Δ p.

……………….. (2)

где

ρ = плотность бурового раствора, фунт / галлон;

Δρ = запас хода, фунт / галлон;

p _form = пластовое давление, фунт / галлон.

Глубина, на которой возникает пластовое давление, p _форма, определяется как новая глубина промежуточной трубы.

Наибольшая глубина установки футеровки определяется от промежуточной глубины установки ’ s вес раствора для гидроразрыва. Используя процедуры, обратные тем, которые представлены в Примере 1 , вычтите коэффициенты тампона, помпажа и безопасности из веса раствора для гидроразрыва, чтобы определить максимально допустимое пластовое давление в более глубоких секциях ствола скважины.Глубина, на которой встречается это давление, становится самой большой глубиной хвостовика. Установка глубины установки между самой мелкой и большой глубинами обычно зависит от предпочтений оператора и геологических условий.

Пример 2

Используйте Fig. 3 для выбора глубины футеровки и промежуточной установки. Предположим, что предел перепада давления составляет 2200 фунтов на квадратный дюйм. Используйте следующие конструктивные факторы:

Рис. 3 — Прогнозируемое пластовое давление и масса раствора для гидроразрыва для Примера 2.

Решение

1. Из Рис. 3 можно рассчитать максимальный эквивалентный вес бурового раствора, который можно увидеть на забое скважины.

2. Постройте вертикальную линию, пересекающую кривую массы трещины-бурового раствора ( Рис. 3 ). Глубина пересечения 13 000 футов — это ориентировочная глубина установки промежуточной обсадной трубы. Все более мелкие пласты должны быть защищены обсадной колонной, поскольку их соответствующая масса раствора для гидроразрыва меньше максимально прогнозируемых требований (18.0 фунтов / галлон) на дне колодца.

3. Оцените приблизительную глубину дифференциального прихвата, предположив, что для бурения пласта на высоте 13 000 футов потребуется бурового раствора 14,3 фунта / галлон:

Потому что 2480 фунтов на кв. Дюйм > 2200 фунтов на квадратный дюйм, промежуточная труба не может безопасно спускаться на глубину 13 000 футов. Глубина 13 000 футов переопределяется как самая малая глубина хвостовика. 4. Глубина промежуточной трубы определяется по формуле Eqs. 1 и Ур. 2 .

Начиная с Рис.3.b , пластовое давление составляет 13,4 фунт-м3 / галлон на высоте 10900 футов.

5. Наибольшая возможная глубина установки хвостовика определяется путем оценки веса раствора для гидроразрыва на высоте 10900 футов. Какое максимальное пластовое давление ниже 10 900 футов может безопасно контролироваться при плотности раствора для гидроразрыва 17,1 фунт / галлон?

Из Рис. 3.c , пластовое давление 16,3 фунт / галлон возникает на глубине 16 300 футов. Глубина определяется как максимально допустимая глубина для установки хвостовика.

6. Малая и глубокая глубины хвостовика основаны на учете пластового давления / веса бурового раствора на забое скважины (18 000 футов) и глубины промежуточной трубы (10 900 футов) соответственно. Любая глубина от 13 000 до 16 000 футов является удовлетворительной. Выбор глубины может основываться на:

Сведение к минимуму секций малого диаметра под хвостовиком Сведение к минимуму длины необсаженного ствола и, тем самым, снижение затрат на трубы Другие соображения, указанные оператором.

В качестве примера предположим, что выбрана глубина 15 000 футов.Он сокращает ствол скважины малого диаметра до сегмента 3000 футов (от 15 000 до 18 000 футов), позволяя при этом иметь открытый ствол всего 4 100 футов (от 10 900 до 15 000 футов) ( Рис. 3.d ).

Примеры 1 и 2 проиллюстрировали случаи, в которых начальное пластовое давление / вес гидроразрыва на забое требовали глубины трубы в областях с аномальным давлением. Если предварительная глубина установки трубы находится в диапазоне нормального давления, необходимо использовать другие методы.

Первым шагом является оценка возможности дифференциального прихвата в самой глубокой зоне нормального давления.Если вес бурового раствора, требуемый на забое скважины, не создает перепад давления, превышающий некоторый предел (от 2000 до 2300 фунтов на квадратный дюйм), установка обсадной колонны с глубокой поверхностью является удовлетворительной. Ур. 1 и Ур. 2 необходимо использовать, когда перепад давления превышает допустимый предел.

Выбор глубины обсадной колонны

Неглубокие обсадные колонны, такие как обсадные колонны, часто требуются для эквивалентного веса бурового раствора, более сурового, чем те, которые используются при выборе глубины установки для промежуточной обсадной колонны и хвостовика.Эти давления обычно возникают в результате непреднамеренного выброса при бурении более глубоких участков. В результате глубина установки на поверхность выбирается так, чтобы выдерживать ударные давления, а не ранее описанные процедуры для промежуточной обсадной колонны. Эта философия отличается для промежуточного ствола, потому что давление отталкивания обычно ниже, чем рассмотренная ранее логика мазка / всплеска / коэффициента безопасности для глубоких колонн.

Эквивалентная масса бурового раствора, вызванная ударами ног, является причиной большинства подземных выбросов.Когда происходит выброс, давление в обсадной колонне, добавляемое к гидростатическому давлению бурового раствора, превышает давление гидроразрыва пласта и приводит к индуцированной трещине. Целью процедуры выбора седла, позволяющей избежать подземных выбросов, является выбор глубины, способной выдержать давление при разумных условиях выброса.

Определение давления, вызванного толчком, может быть затруднено. Однако процедура оценки значений оказалась быстрой и эффективной в полевых условиях. Рис. 4 представляет собой скважину, в которой насосы и противовыбросовые превенторы имитировали удар. Ур. 3 описывает зависимости давления.

……………….. (3)

где

ρ _ekick = эквивалентная масса бурового раствора на интересующей глубине, фунт / галлон;

D = самый глубокий интервал, фут;

D _i = интересующая глубина, фут;

Δρ = постепенное увеличение удельного веса бурового раствора, фунт / галлон;

ρ _o = исходная масса бурового раствора, фунт / галлон.

Рис. 4 — Зависимость от ударного давления / эквивалентного веса бурового раствора (EMW).

Ур. 3 можно использовать итеративно вместе с подходящим теоретическим расчетом веса бурового раствора для гидроразрыва для определения глубины поверхности трубы с достаточной прочностью, чтобы противостоять ударным давлениям. Первоначально выбирается небольшая глубина, для которой рассчитываются вес раствора для гидроразрыва и эквивалентный вес раствора. Если эквивалентная масса бурового раствора больше, чем масса гидроразрыва, необходимо выбрать более глубокий интервал и повторить вычисления.Эта процедура повторяется до тех пор, пока вес раствора для гидроразрыва не превысит эквивалентный вес раствора. Когда это происходит, выбирается глубина, которая выдерживает расчетное давление толчка. Пример 3 иллюстрирует процедуру.

Пример 3

Используя Рис. 5 , выберите глубину обсадной колонны и, при необходимости, настройте глубину для более глубоких струн. Используйте следующие конструктивные факторы:

Рис. 5 — Оценка промежуточной обсадной колонны для Примера 3 (a) и соотношение эквивалентная масса бурового раствора / масса гидроразрыва пласта (b)

0.3 = тампон, коэффициент перенапряжения, фунт / галлон.

0,2 = коэффициент безопасности, фунт / галлон.

0,5 = коэффициент удара, фунт / галлон.

2200 = максимально допустимый перепад давления, фунт / кв. Дюйм.

Решение

1. Оцените максимальное ожидаемое давление на забое скважины.

Вертикальная линия от 12,8 фунт / галлон пересекает массу раствора для гидроразрыва в нормальной области, что указывает на то, что промежуточная обсадная труба не потребуется, если дифференциальное прихватывание не является проблемой.

2. Предположим, что на забое скважины будет использовано 12,3 фунта / галлон, и определим, может ли произойти дифференциальное прихватывание.

Поскольку 1 544 фунта на квадратный дюйм меньше произвольного предела 2200 фунтов на квадратный дюйм, промежуточная обсадная труба не будет использоваться из соображений прихвата трубы. Требуется только поверхностный кожух.

3. Используйте Eq. 3 и кривую веса раствора для гидроразрыва для определения глубины, на которой вес гидроразрыва превышает вес раствора для ударной нагрузки. Выполните пробный расчет на высоте 1000 футов.

……………….. (1)

Плотность раствора для гидроразрыва на 1000 футов составляет 12,0 фунт / галлон. Поскольку ударная нагрузка превышает прочность породы, следует выбирать более глубокую пробную глубину. Далее представлены результаты нескольких итераций и нанесены на Рис. 5 .

4. Выбрана глубина установки 3600 футов.

Значение 0,5 фунта / галлон, использованное в Примере 3 для постепенного увеличения удельного веса бурового раствора, является широко принятым. Он представляет собой среднее (максимальное) увеличение веса бурового раствора, необходимое для устранения удара ногой.Используя эту переменную в Eq. 3 позволяет оператору (непреднамеренно) пробурить пласт, в котором давление на 0,5 фунта / галлон превышает исходное расчетное значение, и при этом безопасно контролировать выброс. Фактически, если исходная переменная плотности бурового раствора на 0,3–0,4 фунта / галлон больше, чем ожидаемое пластовое давление, уравнение будет учитывать ошибки расчета пластового давления от 0,8 до 0,9 фунт / галлон. При необходимости оператор может изменить переменную 0,5 фунта / галлон на значение, которое считается наиболее подходящим для условий бурения.

Действительный аргумент может быть выдвинут относительно Eq. 3 и его представление о полевых обстоятельствах. В реальных ситуациях выброса эквивалентные веса бурового раствора в определенной степени контролируются давлением в обсадной колонне, которое не учитывается напрямую в уравнении. Проверка давления в обсадной колонне показывает, что двумя составляющими давления являются:

Степень депрессии между исходным буровым раствором и пластовым давлением
Степень депрессии между притоком флюида и пластовым давлением

Первый из этих компонентов учитывается в уравнении с помощью члена постепенного увеличения веса бурового раствора, а последний не учитывается.В большинстве случаев выброса среднее значение второго компонента будет находиться в диапазоне от 100 до 300 фунтов на квадратный дюйм. Если оператор считает, что второй компонент достаточно важен, чтобы изменить уравнение, он может изменить член постепенного увеличения веса бурового раствора на более высокое значение.

Соображения проиллюстрированы на Рис. 4 и Рис. 6 и 7. Рис. 4 и 6 представляют собой удар в 1,0 фунт / галлон при простой и фактической геометрии отверстия соответственно. На рис. 6 показана закрытая скважина с выбросом на забое 20 баррелей. На рис. 7 показаны эквивалентные веса бурового раствора для обоих случаев. Если оператора беспокоит разница, показанная в Рис. 7 , Ур. 3 следует изменить или использовать другое уравнение.

Рис. 7 — Сравнение эквивалентных весов бурового раствора для практического опыта и реальных ситуаций.

Приводная труба и / или кожух проводника

Глубина установки трубы над обсадной колонной обычно определяется различными государственными постановлениями или местными проблемами бурения.Например, зона может иметь серьезные проблемы потери циркуляции на расстоянии от 75 до 100 футов, которые можно решить, разместив приводную трубу ниже зоны. Другие условия бурения, которые могут повлиять на глубину заделки, включают водоносные пески, рыхлые образования или мелководный газ. Эти условия обычно выявляются при оценке местных отчетов о бурении. Большинство правительств требует, чтобы пресноводные пески были обсажены.

Список литературы

См. Также

PEH: Introduction_to_Well_Planning

Интересные статьи в OnePetro

Внешние ссылки

Категория

Глубина замерзания ▷ Русский перевод

замораживание замораживание замораживание

замораживание замораживание холодильное

твердое затвердевание замораживание

.
Определение глубины для установки обсадной колонны
Первой задачей проектирования при подготовке плана скважины является выбор глубины, на которой обсадная колонна будет спущена и зацементирована.
Обзор
Инженер по бурению должен учитывать такие геологические условия, как:
Пластовые давления и веса раствора гидроразрыва.
Проблемы с отверстиями.
Внутренняя политика компании.
Различные правительственные постановления.
Результаты программы должны позволить провести безопасное бурение скважины без необходимости возведения «стального памятника» из обсадных колонн.К сожалению, многие планы скважин уделяют большое внимание фактической конструкции трубы, но уделяют лишь поверхностное внимание глубине установки трубы.
Невозможно переоценить важность выбора правильной глубины для установки обсадной колонны. Многие скважины потерпели технические или экономические отказы, потому что программа обсадных труб определила слишком малую или большую глубину установки. Применение нескольких основных принципов бурения в сочетании с базовыми знаниями геологических условий в районе может помочь определить, где следует установить обсадные колонны, чтобы обеспечить минимальные трудности в бурении.
Типы обсадных и насосно-компрессорных труб
В условиях бурения часто требуется несколько обсадных колонн для достижения общей желаемой глубины. Некоторые из струн:
Привод или кондуктор.
Структурный.
Поверхность.
Промежуточный (также известный как защитная труба).
Вкладыши.
Добыча (также известна как нефтяная колонна).
НКТ (проточная колонна).
Рис. 1 показывает взаимосвязь некоторых из этих строк.Кроме того, на иллюстрации показаны некоторые проблемы и опасности при бурении, которые колонны призваны контролировать.
Рис. 1 — Типичные отношения строк.
Для всех скважин не будут использоваться обсадные трубы каждого типа. Условия, встречающиеся в каждой скважине, должны быть проанализированы, чтобы определить типы и количество труб, необходимых для ее бурения. Ниже перечислены основные функции всех обсадных колонн:
Разделение и изоляция различных пластов для минимизации проблем при бурении или увеличения добычи.
Обустройство стабильной скважины с известным диаметром, через которую можно будет выполнять будущие операции бурения и заканчивания.
Обеспечьте надежные средства, к которым можно прикрепить оборудование для регулирования давления.
Приводная труба или кожух проводника
Первой спускаемой колонной или помещаемой в скважину обычно является приводная труба или обсадная колонна. Глубина колеблется от 40 до 300 футов. В мягких породах, таких как южная Луизиана, или в большинстве прибрежных районов, труба забивается в землю с помощью большого дизельного молота.На участках с твердыми породами необходимо просверлить неглубокую скважину большого диаметра перед спуском и цементированием трубы. Кожух проводника может быть как сложным, как толстостенная стальная труба, так и простым, как несколько старых масляных бочек, скрепленных вместе.
Основное назначение этой колонны — обеспечить канал для жидкости от долота к поверхности. Очень мелкие образования имеют тенденцию к сильному размыву и должны быть защищены трубой. Кроме того, в большинстве мелководных пластов наблюдается проблема потери циркуляции, которую необходимо минимизировать.
Дополнительная функция трубы — свести к минимуму проблемы обрушения ствола. Гравийные пласты и рыхлая порода могут продолжать падать в скважину, если их не зафиксировать обсадной колонной. Обычно от оператора требуется бурить эти зоны, закачивая вязкие буровые растворы с высокой скоростью.
Опалубка
Иногда условия бурения требуют, чтобы между ведущей трубой и наземной обсадной трубой была спущена дополнительная колонна обсадных труб. Типичные глубины колеблются от 600 до 1000 футов.Цели трубы включают решение дополнительных проблем потери циркуляции или обрушения ствола скважины и минимизацию проблем с выбросами из неглубоких газовых зон.
Поверхность обсадной колонны. Для обсадных труб с спускной поверхностью существует множество целей, включая:
Покровные пресноводные пески.
Сохраняйте целостность ствола, предотвращая обрушение.
Минимизируйте потерю циркуляции в неглубоких проницаемых зонах.
Прикрывайте слабые некомпетентные зоны, чтобы контролировать избыточное давление.
Предусмотреть средства для крепления противовыбросовых превенторов.
Поддерживайте вес всех обсадных колонн (кроме хвостовиков), проходящих ниже поверхности трубы.
Промежуточная обсадная колонна
Основные области применения промежуточной обсадной колонны связаны с аномально высокими пластовыми давлениями. Поскольку для контроля этих давлений требуется буровой раствор большей массы, более мелкие слабые пласты должны быть защищены для предотвращения потери циркуляции или прихвата трубы. Иногда промежуточная труба используется для изоляции соляных зон или зон, которые вызывают проблемы с отверстиями, такие как вспучивание и осыпание сланцев.
Хвостовики используются для тех же целей, что и промежуточная обсадная колонна. Вместо того, чтобы спускать трубу на поверхность, используется сокращенная колонна от забоя скважины до меньшей глубины внутри промежуточной трубы. Обычно перекрытие между двумя колоннами составляет от 300 до 500 футов. В этом случае промежуточная труба подвергается тем же требованиям бурения, что и хвостовик ( Рис. 1, ).
Вкладыши
Хвостовики для бурения (и добычи) часто используются в качестве экономичного метода для достижения давления или контроля веса раствора в трещине без затрат на спуск колонны на поверхность.Когда используется хвостовик, верхняя открытая обсадная труба, обычно промежуточная труба, должна быть оценена на предмет давлений разрыва и сжатия для бурения открытого ствола ниже хвостовика. Помните, что при необходимости вместо хвостовика на поверхность можно спустить целую колонну обсадных труб (т. Е. Две промежуточные колонны).
обсадная колонна
Эксплуатационную обсадную колонну часто называют нефтяной колонной. Труба может быть установлена на глубине немного выше, посередине или ниже продуктивной зоны. Труба имеет следующие цели:
Изолировать продуктивную зону от других пластов.
Обеспечьте рабочий вал известного диаметра в рабочей зоне.
Защитите НКТ.
Ткань для стяжки
Хвостовик для бурения часто используется как часть эксплуатационной обсадной колонны, а не для спуска дополнительной полной колонны труб от поверхности до продуктивной зоны. Вкладыш привязывают обратно или соединяют с поверхностью путем спуска количества трубы, необходимого для соединения с верхом вкладыша. Эта процедура особенно распространена, когда добыча углеводородов находится за хвостовиком, а более глубокая секция не является коммерческой.
Методика расчета глубины установки
Глубина посадок обсадных колонн зависит от геологических условий. В некоторых случаях основным критерием выбора посадочных мест кожуха является покрытие открытых зон потери циркуляции. В других случаях седло может быть связано с проблемами дифференциального прихвата, возможно, в результате снижения давления в поле. Однако в глубоких скважинах основное внимание обычно уделяется контролю аномальных пластовых давлений и предотвращению их воздействия на более слабые мелководные зоны.Этот критерий контроля пластового давления обычно применяется к большинству участков бурения.
Выбор посадочных мест обсадной колонны для регулирования давления начинается с знания геологических условий, таких как пластовое давление и вес раствора для гидроразрыва. Эта информация обычно доступна с некоторой степенью точности. Предварительные расчеты и фактические условия бурения определяют точное местоположение каждого гнезда обсадной колонны.
Принцип, используемый для определения выбора глубины установки, может быть адекватно описан пословицей: «ретроспективный взгляд — 20/20.«Первым шагом является определение пластового давления и веса раствора для гидроразрыва, который будет проникать. После того, как они установлены, оператор должен разработать программу обсадных труб, исходя из предположения, что он уже знает поведение скважины до ее бурения.
Этот принцип широко используется при бурении с заполнением, когда известные условия диктуют программу обсадной колонны. Используя эти рекомендации, оператор может выбрать наиболее эффективную программу обсадных труб, отвечающую необходимым требованиям к давлению и минимизирующую стоимость обсадных труб.
Выбор глубины настройки для средних и более глубоких струн
Выбор глубины установки должен быть сделан для самых глубоких колонн, которые будут спускаться в скважину и последовательно спроектированы от забоя до поверхности. Хотя сначала может показаться, что эта процедура обратная, она позволяет избежать нескольких длительных итеративных процедур. Процедуры проектирования обсадных колонн основаны на других критериях.
Первым критерием выбора глубины обсадной колонны является вес бурового раствора для контроля пластового давления без гидроразрыва неглубоких пластов.Эта процедура выполняется снизу вверх. После того, как эти глубины были установлены, необходимо учитывать прихват из-за перепада давления, чтобы определить, не заклинит ли обсадная колонна при спуске ее в скважину. Эти соображения производятся сверху вниз, в противоположность первому критерию выбора.
Первым этапом проектирования является определение прогнозируемых пластовых давлений и веса раствора для гидроразрыва. В Рис. 2 , на забое скважины существует пластовое давление 15,6 фунт / галлон (эквивалентное).Для достижения этой глубины необходимо давление в стволе скважины, превышающее 15,6 фунт-м3 / галлон, и его следует принимать во внимание.
Рис. 2 — Прогнозируемые веса пластового и трещинного раствора (а) и выбор примерной глубины установки промежуточной трубы для Примера 1 (b).
Давления, которые необходимо учитывать, включают:
Предел срабатывания по массе бурового раствора для контроля давления тампона.
Эквивалентное увеличение веса бурового раствора из-за скачков давления, связанных со спуском обсадной колонны.
Фактор безопасности.
Эти давления обычно находятся в диапазоне от 0,2 до 0,3 фунт / галлон, соответственно, и могут варьироваться в зависимости от вязкости бурового раствора и геометрии скважины. Таким образом, фактическое давление на забое скважины включает в себя вес бурового раствора, необходимый для контроля порового давления 15,6 фунта / галлон, и увеличение веса бурового раствора на 0,6–0,9 фунта / галлон (эквивалент) из-за тампона, помпажа и безопасности. факторные соображения. В результате пласты, демонстрирующие массу раствора для гидроразрыва, составляют 16,5 фунтов / галлон или менее (15.6 фунтов / галлон + 0,9 фунта / галлон) должны быть защищены кожухом. Глубина, на которой встречается эта масса раствора для гидроразрыва, становится предполагаемой глубиной установки промежуточной трубы.
Следующий шаг — определить, произойдет ли прихват трубы при спуске обсадной колонны. Заклинивание трубы обычно происходит там, где встречаются максимальные перепады давления. В большинстве случаев эта глубина является самой глубокой зоной нормального давления (т. Е. При переходе к аномальным давлениям).
Полевые исследования были использованы для определения общих значений величины перепада давления, которое может выдерживаться до того, как произойдет прихват:
Зоны нормального давления от 2000 до 2300 фунтов на квадратный дюйм Зоны с аномальным давлением от 2500 до 3000 фунтов на квадратный дюйм
Эти значения рекомендуются как разумные ориентиры.Их точность при повседневных операциях зависит от общего внимания, уделяемого свойствам бурового раствора и конфигурации бурильной колонны.
Ориентировочная глубина установки промежуточной трубы становится фактической глубиной установки, если перепад давления в самой глубокой нормальной зоне составляет менее 2000–2300 фунтов на квадратный дюйм. Если значение больше этого предела, глубина переопределяется как минимальная глубина установки хвостовика, необходимая для бурения скважины. В этом случае необходим дополнительный шаг для определения глубины промежуточной трубы.
Эту процедуру иллюстрирует пример проблемы. В разделе, следующем за примером, показан случай, когда соображения перепада давления требуют дополнительного шага для выбора глубины промежуточной трубы.
Пример 1
Используйте Рис. 2.a , чтобы определить правильную глубину установки промежуточной трубы. Примите коэффициент 0,3 фунта / галлон для тампона и перенапряжения и коэффициент безопасности 0,2 фунт / галлон. Используйте максимальный предел перепада давления 2200 фунтов на кв. Дюйм для зон нормального давления.
Решение.
1. Оцените максимальное давление (эквивалентный вес бурового раствора) на общей глубине скважины.
2. Определите пласты, которые не могут выдерживать давление 16,4 фунт / галлон (т. Е. Те пласты, которые должны быть защищены обсадной колонной). Постройте вертикальную линию от 16,4 фунт-м3 / галлон до пересечения линии веса трещины и бурового раствора ( Рис. 2 Часть B ). Глубина пересечения — это ориентировочная глубина установки промежуточной обсадной колонны, или в этом примере 8600 футов.
Проверьте предварительную глубину, чтобы определить, будет ли проблема прихвата дифференциальной трубы при спуске обсадной колонны на глубину 8600 футов. Для достижения глубины 8600 футов требуется
Потенциал дифференциального прихвата оценивается в самой глубокой зоне нормального давления (9,0 фунт / галлон), 8000 футов.
3. Проверьте интервал от 8 600 до 12 000 футов, чтобы определить, превышает ли перепад давления диапазон от 3 000 до 3 300 фунтов на квадратный дюйм. В этом случае давление ≈ 2700 фунтов на квадратный дюйм на высоте 8600 футов.
Пример 1 проиллюстрировал случай, в котором вертикальная линия от 16,4 фунт-м3 / галлон пересекала кривую веса бурового раствора для гидроразрыва в области аномального давления. Был проведен расчет, чтобы определить, будет ли обсадная колонна заклинивать при спуске в скважину. Если бы давления были выше предела 2200 фунтов на квадратный дюйм, процедуры, описанные в следующих разделах, были бы выполнены. Случаи, возникающие при пересечении вертикальной линией кривой веса трещины и бурового раствора в области нормального давления, обсуждаются позже.
Во многих случаях требуется изменение предварительной глубины установки промежуточной обсадной колонны из-за потенциальных проблем дифференциального прихвата. Ранее определенная ориентировочная глубина установки промежуточной трубы переопределяется как минимальная глубина хвостовика. Теперь процедура должна выполняться от верха до низа зоны высокого давления, а не в обратном порядке, используемом для определения ориентировочной промежуточной глубины. Новая промежуточная глубина устанавливается с использованием критериев прихвата. Наибольшая глубина установки хвостовика определяется исходя из нормативов пластового давления / веса бурового раствора в трещине.После определения максимальной глубины хвостовика оператор должен определить точную глубину установки хвостовика между ранее рассчитанными минимальной и максимальной глубиной из возможных. Конечная глубина хвостовика может быть установлена на основе таких критериев, как минимизация количества небольших отверстий, которые должны быть пробурены под хвостовиком, и предотвращение чрезмерного количества открытого ствола между секцией промежуточного хвостовика или секцией полезной зоны хвостовика.
Ур. 1 и Ур. 2 можно использовать для определения новой промежуточной глубины, если возникает проблема прилипания.
или
……………….. (1)
где
ρ = плотность бурового раствора, фунт / галлон;
D _n = самая глубокая нормальная зона, фут;
и
Δ p = перепад давления, фунт / кв. Дюйм.
Обычно для Δ p используется предел от 2000 до 2300 фунтов на квадратный дюйм. Вес бурового раствора, ρ, из Ур. 1 можно использовать для определения глубины, на которой будет существовать значение Δ p.
……………….. (2)
где
ρ = плотность бурового раствора, фунт / галлон;
Δρ = запас хода, фунт / галлон;
и
p _form = пластовое давление, фунт / галлон.
Глубина, на которой возникает пластовое давление, p _форма, определяется как новая глубина промежуточной трубы.
Наибольшая глубина установки футеровки определяется от промежуточной глубины установки ’ s вес раствора для гидроразрыва. Используя процедуры, обратные тем, которые представлены в Примере 1 , вычтите коэффициенты тампона, помпажа и безопасности из веса раствора для гидроразрыва, чтобы определить максимально допустимое пластовое давление в более глубоких секциях ствола скважины.Глубина, на которой встречается это давление, становится самой большой глубиной хвостовика. Установка глубины установки между самой мелкой и большой глубинами обычно зависит от предпочтений оператора и геологических условий.
Пример 2
Используйте Fig. 3 для выбора глубины футеровки и промежуточной установки. Предположим, что предел перепада давления составляет 2200 фунтов на квадратный дюйм. Используйте следующие конструктивные факторы:
Рис. 3 — Прогнозируемое пластовое давление и масса раствора для гидроразрыва для Примера 2.
Решение
1. Из Рис. 3 можно рассчитать максимальный эквивалентный вес бурового раствора, который можно увидеть на забое скважины.
2. Постройте вертикальную линию, пересекающую кривую массы трещины-бурового раствора ( Рис. 3 ). Глубина пересечения 13 000 футов — это ориентировочная глубина установки промежуточной обсадной трубы. Все более мелкие пласты должны быть защищены обсадной колонной, поскольку их соответствующая масса раствора для гидроразрыва меньше максимально прогнозируемых требований (18.0 фунтов / галлон) на дне колодца.
3. Оцените приблизительную глубину дифференциального прихвата, предположив, что для бурения пласта на высоте 13 000 футов потребуется бурового раствора 14,3 фунта / галлон:
Потому что 2480 фунтов на кв. Дюйм > 2200 фунтов на квадратный дюйм, промежуточная труба не может безопасно спускаться на глубину 13 000 футов. Глубина 13 000 футов переопределяется как самая малая глубина хвостовика. 4. Глубина промежуточной трубы определяется по формуле Eqs. 1 и Ур. 2 .
и
Начиная с Рис.3.b , пластовое давление составляет 13,4 фунт-м3 / галлон на высоте 10900 футов.
5. Наибольшая возможная глубина установки хвостовика определяется путем оценки веса раствора для гидроразрыва на высоте 10900 футов. Какое максимальное пластовое давление ниже 10 900 футов может безопасно контролироваться при плотности раствора для гидроразрыва 17,1 фунт / галлон?
Из Рис. 3.c , пластовое давление 16,3 фунт / галлон возникает на глубине 16 300 футов. Глубина определяется как максимально допустимая глубина для установки хвостовика.
6. Малая и глубокая глубины хвостовика основаны на учете пластового давления / веса бурового раствора на забое скважины (18 000 футов) и глубины промежуточной трубы (10 900 футов) соответственно. Любая глубина от 13 000 до 16 000 футов является удовлетворительной. Выбор глубины может основываться на:
Сведение к минимуму секций малого диаметра под хвостовиком Сведение к минимуму длины необсаженного ствола и, тем самым, снижение затрат на трубы Другие соображения, указанные оператором.
В качестве примера предположим, что выбрана глубина 15 000 футов.Он сокращает ствол скважины малого диаметра до сегмента 3000 футов (от 15 000 до 18 000 футов), позволяя при этом иметь открытый ствол всего 4 100 футов (от 10 900 до 15 000 футов) ( Рис. 3.d ).
Примеры 1 и 2 проиллюстрировали случаи, в которых начальное пластовое давление / вес гидроразрыва на забое требовали глубины трубы в областях с аномальным давлением. Если предварительная глубина установки трубы находится в диапазоне нормального давления, необходимо использовать другие методы.
Первым шагом является оценка возможности дифференциального прихвата в самой глубокой зоне нормального давления.Если вес бурового раствора, требуемый на забое скважины, не создает перепад давления, превышающий некоторый предел (от 2000 до 2300 фунтов на квадратный дюйм), установка обсадной колонны с глубокой поверхностью является удовлетворительной. Ур. 1 и Ур. 2 необходимо использовать, когда перепад давления превышает допустимый предел.
Выбор глубины обсадной колонны
Неглубокие обсадные колонны, такие как обсадные колонны, часто требуются для эквивалентного веса бурового раствора, более сурового, чем те, которые используются при выборе глубины установки для промежуточной обсадной колонны и хвостовика.Эти давления обычно возникают в результате непреднамеренного выброса при бурении более глубоких участков. В результате глубина установки на поверхность выбирается так, чтобы выдерживать ударные давления, а не ранее описанные процедуры для промежуточной обсадной колонны. Эта философия отличается для промежуточного ствола, потому что давление отталкивания обычно ниже, чем рассмотренная ранее логика мазка / всплеска / коэффициента безопасности для глубоких колонн.
Эквивалентная масса бурового раствора, вызванная ударами ног, является причиной большинства подземных выбросов.Когда происходит выброс, давление в обсадной колонне, добавляемое к гидростатическому давлению бурового раствора, превышает давление гидроразрыва пласта и приводит к индуцированной трещине. Целью процедуры выбора седла, позволяющей избежать подземных выбросов, является выбор глубины, способной выдержать давление при разумных условиях выброса.
Определение давления, вызванного толчком, может быть затруднено. Однако процедура оценки значений оказалась быстрой и эффективной в полевых условиях. Рис. 4 представляет собой скважину, в которой насосы и противовыбросовые превенторы имитировали удар. Ур. 3 описывает зависимости давления.
……………….. (3)
где
ρ _ekick = эквивалентная масса бурового раствора на интересующей глубине, фунт / галлон;
D = самый глубокий интервал, фут;
D _i = интересующая глубина, фут;
Δρ = постепенное увеличение удельного веса бурового раствора, фунт / галлон;
и
ρ _o = исходная масса бурового раствора, фунт / галлон.
Рис. 4 — Зависимость от ударного давления / эквивалентного веса бурового раствора (EMW).
Ур. 3 можно использовать итеративно вместе с подходящим теоретическим расчетом веса бурового раствора для гидроразрыва для определения глубины поверхности трубы с достаточной прочностью, чтобы противостоять ударным давлениям. Первоначально выбирается небольшая глубина, для которой рассчитываются вес раствора для гидроразрыва и эквивалентный вес раствора. Если эквивалентная масса бурового раствора больше, чем масса гидроразрыва, необходимо выбрать более глубокий интервал и повторить вычисления.Эта процедура повторяется до тех пор, пока вес раствора для гидроразрыва не превысит эквивалентный вес раствора. Когда это происходит, выбирается глубина, которая выдерживает расчетное давление толчка. Пример 3 иллюстрирует процедуру.
Пример 3
Используя Рис. 5 , выберите глубину обсадной колонны и, при необходимости, настройте глубину для более глубоких струн. Используйте следующие конструктивные факторы:
Рис. 5 — Оценка промежуточной обсадной колонны для Примера 3 (a) и соотношение эквивалентная масса бурового раствора / масса гидроразрыва пласта (b)
0.3 = тампон, коэффициент перенапряжения, фунт / галлон.
0,2 = коэффициент безопасности, фунт / галлон.
0,5 = коэффициент удара, фунт / галлон.
2200 = максимально допустимый перепад давления, фунт / кв. Дюйм.
Решение
1. Оцените максимальное ожидаемое давление на забое скважины.
Вертикальная линия от 12,8 фунт / галлон пересекает массу раствора для гидроразрыва в нормальной области, что указывает на то, что промежуточная обсадная труба не потребуется, если дифференциальное прихватывание не является проблемой.
2. Предположим, что на забое скважины будет использовано 12,3 фунта / галлон, и определим, может ли произойти дифференциальное прихватывание.
Поскольку 1 544 фунта на квадратный дюйм меньше произвольного предела 2200 фунтов на квадратный дюйм, промежуточная обсадная труба не будет использоваться из соображений прихвата трубы. Требуется только поверхностный кожух.
3. Используйте Eq. 3 и кривую веса раствора для гидроразрыва для определения глубины, на которой вес гидроразрыва превышает вес раствора для ударной нагрузки. Выполните пробный расчет на высоте 1000 футов.
……………….. (1)
Плотность раствора для гидроразрыва на 1000 футов составляет 12,0 фунт / галлон. Поскольку ударная нагрузка превышает прочность породы, следует выбирать более глубокую пробную глубину. Далее представлены результаты нескольких итераций и нанесены на Рис. 5 .
4. Выбрана глубина установки 3600 футов.
Значение 0,5 фунта / галлон, использованное в Примере 3 для постепенного увеличения удельного веса бурового раствора, является широко принятым. Он представляет собой среднее (максимальное) увеличение веса бурового раствора, необходимое для устранения удара ногой.Используя эту переменную в Eq. 3 позволяет оператору (непреднамеренно) пробурить пласт, в котором давление на 0,5 фунта / галлон превышает исходное расчетное значение, и при этом безопасно контролировать выброс. Фактически, если исходная переменная плотности бурового раствора на 0,3–0,4 фунта / галлон больше, чем ожидаемое пластовое давление, уравнение будет учитывать ошибки расчета пластового давления от 0,8 до 0,9 фунт / галлон. При необходимости оператор может изменить переменную 0,5 фунта / галлон на значение, которое считается наиболее подходящим для условий бурения.
Действительный аргумент может быть выдвинут относительно Eq. 3 и его представление о полевых обстоятельствах. В реальных ситуациях выброса эквивалентные веса бурового раствора в определенной степени контролируются давлением в обсадной колонне, которое не учитывается напрямую в уравнении. Проверка давления в обсадной колонне показывает, что двумя составляющими давления являются:
Степень депрессии между исходным буровым раствором и пластовым давлением
Степень депрессии между притоком флюида и пластовым давлением
Первый из этих компонентов учитывается в уравнении с помощью члена постепенного увеличения веса бурового раствора, а последний не учитывается.В большинстве случаев выброса среднее значение второго компонента будет находиться в диапазоне от 100 до 300 фунтов на квадратный дюйм. Если оператор считает, что второй компонент достаточно важен, чтобы изменить уравнение, он может изменить член постепенного увеличения веса бурового раствора на более высокое значение.
Соображения проиллюстрированы на Рис. 4 и Рис. 6 и 7. Рис. 4 и 6 представляют собой удар в 1,0 фунт / галлон при простой и фактической геометрии отверстия соответственно. На рис. 6 показана закрытая скважина с выбросом на забое 20 баррелей. На рис. 7 показаны эквивалентные веса бурового раствора для обоих случаев. Если оператора беспокоит разница, показанная в Рис. 7 , Ур. 3 следует изменить или использовать другое уравнение.
Рис. 7 — Сравнение эквивалентных весов бурового раствора для практического опыта и реальных ситуаций.
Приводная труба и / или кожух проводника
Глубина установки трубы над обсадной колонной обычно определяется различными государственными постановлениями или местными проблемами бурения.Например, зона может иметь серьезные проблемы потери циркуляции на расстоянии от 75 до 100 футов, которые можно решить, разместив приводную трубу ниже зоны. Другие условия бурения, которые могут повлиять на глубину заделки, включают водоносные пески, рыхлые образования или мелководный газ. Эти условия обычно выявляются при оценке местных отчетов о бурении. Большинство правительств требует, чтобы пресноводные пески были обсажены.
Список литературы
См. Также
PEH: Introduction_to_Well_Planning
Интересные статьи в OnePetro
Внешние ссылки
Категория
.