Принципы расчета обсадной колонны на прочность при осевом растяжении для вертикальных скважин. В чем состоит специфика такого расчета колонн для наклонных и искривленных скважин?

Ответ на вопрос: «Принципы расчета обсадной колонны на прочность при осевом растяжении для вертикальных скважин. В чем состоит специфика такого расчета колонн для наклонных и искривленных скважин?»

Стационарные нагрузки, действующие на обсадные колонны:
1) растяжение от собственного веса колонны труб;
2) сжатие при частичной разгрузке или установке колонны на забое скважины;
3) внешнее сминающее давление, создаваемое гидростатическим давлением столба жидкости в затрубном пространстве или горным давлением пород;
4) внутреннее избыточное давление, действующее в колонне труб при цементировании или фонтанировании скважин;
5) температурные напряжения, возникающие в эксплуатационной колонне при работе скважины (их действие на колонну регулируется величиной натяжения при обвязке колонн на устье).
— дополнительные осевые нагрузки, возникающие при спуске колонны обсадных труб и продавливании цементировочной пробки в процессе цементирования;
-силы трения, действующие при расхаживании колонны;
— нагрузки, вызванные кратковременными температурными напряжениями.

Двухосные и трехосные нагрузки

Можно показать, что осевая нагрузка может изменить величины разрывающей и сминающей нагрузок. При увеличении действующего на трубу растягивающего напряжения величина разрывающей нагрузки уменьшается, а сминающая нагрузка увеличивается.
vopros8-ris1

vopros8-ris2

vopros8-ris3

vopros8-ris4

vopros8-ris5

vopros8-ris6

vopros8-ris7

vopros8-ris8
[Инструкция по расчету обсадных колонн для нефтяных и газовых скважин. Москва, 1997 г.]

    Обсадные колонны для наклонно-направленных и горизонтальных скважин, как и для вертикальных, рассчитывают на растягивающие нагрузки, внешнее и внутреннее избыточное давление с такими особенностями:

  • запас прочности на растяжение выбирают с учетом интенсивности искривления ствола;
  • при определении внешних и внутренних давлений положение характерных точек наклонно-направленных скважин определяют по их вертикальным проекциям;
  • натяжение обсадной колонны рассчитывают только для верхнего вертикального участка наклонно-направленных скважин, а не для всего ствола, как для вертикальных скважин.

Страгивающую нагрузку, при которой напряжения в наиболее опасном сечении резьбового соединения достигают предела текучести, определяют в зависимости от типа резьбы. Обсадные колонны рассчитываются на избыточное внешнее и наружное давления по критическим давлениям, при которых напряжения в теле трубы достигают границы текучести.

Вопросы для подготовки к госэкзамену по специальности «Бурение нефтяных и газовых скважин»

Обновлено: Май 13, 2016 автором: admin
Поделитесь с друзьями: