2. Осевая нагрузка растяжения от собственного веса колонны.

Осевая нагрузка растяжения от собственного веса рассчитывается по весу расположенных ниже секций без учета архимедовых сил:

где - нагрузка растяжения на нижнем конце i-й секции, Н; ,....., - масса 1 м трубы соответствующей секции, кг; ,..., - длина соответствующей секции, м.

Допустимая нагрузка растяжения принимается следующей: для труб с треугольной резьбой по страгивающей нагрузке с учетом коэффициента запаса (табл. 10.2)

[Р]= /

для труб с трапецеидальной резьбой исполнения А коэффициент запаса =1,75 от нагрузки, при которой напряжения в теле трубы достигают предела текучести , для труб с трапецеидальной резьбой исполнения Б = 1,8.

Таблица 10.2. Коэффициент запаса прочности при расчёте на растяжение эксплуатационных колонн с треугольной резьбой

Диаметр колонны, мм	Длина колонны, м	Запас прочности в вертикальной скважине
114,3-168,3	≤3000	1,15
	>3000	1,3
177,8-219,1	≤1500	1,3
	>1500	1,45

3. Внутреннее избыточное давление.

Внутреннее избыточное давление определяется по разности между внутренним и наружным давлениями для одного и того же момента времени

За расчетное внутреннее давление принимается его максимальное значение, которое может возникнуть при вскрытии продуктивного пласта с АВПД, при опрессовке обсадной колонны или при проведении мероприятий по повышению нефтегазоотдачи пластов (гидроразрыв, кислотная обработка и пр.).

Внутреннее давление рассчитывают следующим образом:

1. В нефтяной скважине при закрытом устье в момент вскрытия продуктивного пласта

( - глубина кровли пласта с давлением ; - плотность нефти или плотность пластового флюида в пластовых условиях, если давление насыщения нефти газом ниже давления на устье);

2. Если предусмотрена обработка продуктивного пласта с созданием репрессии на пласт ∆р (ее значение задается геологической службой), то при расчете внутреннего давления величина ∆р прибавляется к пластовому давлению;

3. При испытании обсадной колонны на герметичность в один прием без пакера внутреннее давление рассчитывается, если рв.у>роп, по формуле

( - внутреннее давление на устье) и, если > , по формуле

( - рекомендуемое минимальное давление опрессовки обсадной колонны (табл. 10.3);

4. В хорошо освоенных районах внутреннее давление рассчитывается по фактическому давлению на устье скважины.

Таблица 10.3 Рекомендуемые значения минимального давления опрессовки при испытании обсадных колонн на герметичность

Диаметр обсадной колонны, мм	Давление опрессовки, МПа	Диаметр обсадной колонны, мм	Давление опрессовки, МПа
114,3-127,0	15,0	219.1-244,5	9,0
139,7-146,1	12,5	273.1-351,0	7,5
168,3	11,5	377,0-508
177,8-193,7	9,5

Внутреннее давление особенно опасно в газовых скважинах. При закрытом превенторе повышение внутреннего давления может привести к разрыву обсадной колонны в ее приустьевой части.

Распределение давления по стволу газовой скважины при закрытом устье рассчитывается по формуле

где - пластовое давление в газовом пласте;

где - относительная плотность природного газа по воздуху, для первых скважин можно принять р ; H - глубина залегания газового пласта, м; m - коэффициент сверхсжимаемости газа, - средняя абсолютная температура по скважине, К (К - термодинамическая температура K=°C+273.15 ).

В газонефтяных и газовых скважинах, где при закрытом устье под газом в скважине образуется столб нефти, в интервале, заполненном нефтью, внутреннее давление определяют по пластовому с учетом его снижения за счет давления столба нефти, а в части, заполненной газом, - по давлению на границе с нефтью с учетом его снижения к устью по закону

где - давление у границы с нефтью.

При глубине Н≤1000 м и пластовом давлении в газовой залежи не свыше 10 МПа, а также при пластовом давлении не свыше 4 МПа и любой глубине скважины допускается принимать внутреннее давление по всей скважине равным пластовому.

Допустимое значение внутреннего давления определяется по формуле

где - внутреннее критическое давление; - коэффициент запаса прочности.

Коэффициент запаса прочности при расчете на избыточное внутреннее давление.

Диаметр труб, мм	114,3-219,1	>219,1
Исполнение	1,15	1,15
Исполнение	1,15	1,45

Устьевую часть обсадной колонны приходится также проверять по давлению, которое создастся при ее опрессовке. При опрессовке давление должно превышать ожидаемое давление на устье в 1,1 раза или, по крайней мере, быть не ниже рекомендуемого давления опрессовки (см.табл.10.3).