Строительство и заканчивание скважин
[] – допустимое внутреннее давление при котором возникает предел текучести материала трубы;
[] – допустимая страгивающая нагрузка определённая по формуле Яковлева из [3], формула 10,2;
q – вес одного погонного метра трубы.
Рассчитаем на смятие нижнюю трубу первой секции.
Основой расчёта является следующее уравнение:
,
где - коэффициенты запаса прочности на смятие, соответственно рассчитанной и допускаемой;
- расчётное сминающее давление в сечении z по длине обсадной колонны.
Из [3] получим, что в интервалах продуктивных пластов , в зависимости от устойчивости коллектора, примем . В остальных интервалах .
.
Определим длину первой секции: .
Определим вес первой секции: .
Рассчитаем на разрыв от внутреннего давления верхнюю трубу первой секции.
Определим по графику 4 внутреннее избыточное давление на глубине.
Основой расчёта является следующее уравнение:
где - коэффициенты запаса прочности, соответственно рассчитанный и допускаемый, [3],
внутреннее избыточное давление в сечении колонны z.
В интервале где на колонну действуют совместные (сжимающие и растягивающие) нагрузки должно выполнятся следующее условие:
Проверим нижнюю трубу второй секции на действие совместных нагрузок.
условие выполняется.
Выбираем трубы для второй секции: d=146мм, =7,7мм, []=24,3МПа, []=35МПа, []=1254кН, q=0,256кН, группы прочности Д.
Проверим нижнюю трубу второй секции на растяжение от веса первой секции.
В основе расчёта используется уравнение:
,
где [np] и np допустимый и расчётный коэффициенты запаса прочности на растяжение, из [3] [np]=1,3.
, условие выполняется.
Рассчитаем на смятие нижнюю трубу второй секции.
Для определения длины второй секции подбираем трубы для третьей секции: d=146мм, =7,0мм, []=20.3МПа, []=31,8МПа, []=1136кН, q=0,243кН, группы прочности Д.
Рассчитаем на смятие нижнюю трубу третьей секции.
Глубину спуска третьей секции определим из графика 4.
Определим длину второй секции:
Определим вес второй секции:
Расчёт на разрыв от внутреннего давления верхней трубы второй секции.
Определим по графику 4 внутреннее избыточное давление на глубине L=1600м.
Проверим нижнюю трубу третьей секции на действие совместных нагрузок.
Проверим нижнюю трубу третьей секции на растяжение от веса первой и второй секции.
условие выполняется.
Определим допустимую длину третьей секции:
Следовательно третья секция может быть применена до устья.
Проверим верхнюю трубу третьей секции на разрыв от внутреннего давления.
Определим по графику 4 внутреннее избыточное давление на глубине L=0 м.
Проверим верхнюю трубу третьей секции на растяжение от веса первой и второй секции:
Определим вес третьей секции:
условие выполняется.
Таблица 8
№ секции |
Длина, Li, м |
Группа прочности |
Толщина стенки, мм |
Вес погонного метра, кН |
Вес секции, кН |
Фактические | ||
nсм |
nв |
np | ||||||
1 |
215 |
Д |
7,7 |
0,265 |
57 |
1,16 |
4,1 |
- |
2 |
800 |
Д |
7,7 |
0,265 |
212 |
1,2 |
3,5 |
1,3 |
3 |
1600 |
Д |
7,0 |
0,243 |
388,8 |
1,24 |
2,31 |
1,73 |