- •Конструирование обсадной колонны по длине
- •Расчет 1 секции (в пределах эксплуатационного пласта)
- •Коэффициенты запаса прочности на страгивание в резьбовом соединении
- •Расчет 2 секции
- •Расчет следующих секций
- •Расчет обсадных колонн для наклонно-направленных скважин
- •Критические давления для обсадных труб по гост 632-80, мПа
- •Теоретический вес 1 м колонны, составленной из отечественных труб по гост 632-80, кН
- •Растягивающие нагрузки, при которых напряжения в теле труб по гост 632-80 достигает предела текучести, кН
- •Внутренние давления, при которых напряжение в теле труб по гост 632-80 достигает предела текучести, кН
- •Страгивающие нагрузки для обсадных труб оттм и оттг по гост 632-80 с нормальным диаметром муфт исполнения а (с учетом запаса прочности для резьбового соединения 1,75 от разрушающей нагрузки), кН
- •Коэффициент снижения прочности резьбовых соединений отечественных труб с треугольной резьбой по гост 632-80
- •Характеристика обсадных колонн
Коэффициенты запаса прочности на страгивание в резьбовом соединении
Диаметры труб, мм |
Длина колонны, м |
Коэффициент запаса прочности, nстр |
от 114 до 168 |
до 3000 |
1,15 |
свыше 3000 |
1,30 |
|
от 178 до 219 |
до 1500 |
1,30 |
свыше 1500 |
1,45 |
Как правило, ввиду малых значений величин Р2ви и *G1 вблизи забоя, эти условия в большинстве случаев соблюдаются. В противном случае либо устанавливается глубина, на которой будут соблюдены условия прочности для толщины труб 2-ой секции, либо толщина стенок 2-ой секции увеличивается до значения, обеспечивающего условия прочности.
14) При соблюдении условий прочности для второй секции параметры 1-ой секции принимаются окончательно и записываются в таблицу, представленную в прил. 6.
Расчет 2 секции
1) Группа прочности материала труб для 2-ой секции принимается такой же, как для 1-ой.
2) Толщина стенок труб для 2-ой секции принята равной δ при определении параметров 1-ой секции.
Трубы с толщиной стенки δ2 могут быть установлены до глубины, на которой действующее наружное избыточное давление обеспечат трубы со следующей меньшей толщиной стенки δ3 <δ2.
3) Находится значение наружного избыточного давления Р3ни из условия:
Р3ни = Р3см / nсм, (9)
где Р3см – прочность труб на смятие для толщины труб δ3 (прил. 1).
4) На эпюре наружных избыточных давлений находится глубина L2, на которой действует Р3ни (предварительная глубина установки 2-ой секции).
5) Определяется предварительная длина 2-ой секции l2:
l2 =*L1 - L2, (10)
где *L1 – откорректированная глубина установки 1-ой секции.
6) Рассчитывается предварительный вес 2-ой секции G2:
G2 = l2∙q2, (11)
где q2 – вес 1 м труб с толщиной стенки δ2 (прил. 2).
7) Корректируется прочность на смятие труб 3-ей секции с толщиной стенок δ3 в условиях двухосного нагружения:
*Р3см = Р3см∙(1 - 0,3∙ΣG2 / Q3Т ), (12)
где *Р3см – прочность на смятие труб 3-ей секции при двухосном нагружении;
Р3см - прочность на смятие труб 3-ей секции при радиальном нагружении (прил. 1);
ΣG2 – нагрузка растяжения на 3-ю секцию, равная сумме откорректированного веса 1-ой секции *G1 и предварительного веса 2-ой секции;
Q3Т – нагрузка растяжения на пределе текучести для труб 3-ей секции (прил. 3).
8) Находится новое (откорректированное) значение наружного избыточного давления *Р3ни, которое обеспечится прочностью труб с толщиной стенки δ3, но с учетом двухосного нагружения из условия:
*Р3ни = *Р3см / nсм, (13)
9) На обобщенном графике наружных избыточных давлений находится новая (откорректированная) глубина установки 2-ой секции *L2, на которой действует *Р3ни.
10) Определяется откорректированная длина 2-ой секции:
*12 = *L1 - *L2, (14)
где *L1 – откорректированная глубина установки 1-ой секции.
11) Рассчитывается откорректированный вес 2-ой секции *G2:
*G2 = *l2∙q2, (15)
Также определяется откорректированная сумма весов 2-х секций ΣG2:
ΣG2 = *G1 + *G2, (16)
12) Определяются фактические коэффициенты запаса прочности для 3-ей секции на глубине *L2 при откорректированных параметрах 2-х секций на внутреннее давление (4.30) и на страгивание в резьбовом соединении:
nр = Р3р / Р3ви, (17)
где Р3р – прочность труб 3-ей секции на внутреннее давление с толщиной стенки δ3 (прил. 4);
Р3ви – внутреннее избыточное давление на глубине *L2 (определяется по
совмещённому графику внутренних избыточных давлений).
nстр = Q3стр / Σ*G2, (18)
где Q3стр – прочность на страгивающие нагрузки для труб 3-eй секции с
толщиной стенок δ3 (прил. 5);
Σ*G2 – растягивающая нагрузка на 3-ю секцию от откорректированного веса 2-х секций.
Рассчитанные коэффициенты должны быть больше допустимых коэффициентов запаса прочности (см. расчет 1-ой секции).
13) При соблюдении условий прочности для третьей секции, откорректированные параметры 2-ой секции принимаются за окончательные.
