Документ: Элияшевский, И. В. Типовые задачи и расчеты в бурении учеб. пособие, страницы 306-310

этих труб необходимо пересчитать по формуле в зоне неполного опорожнения в зацементированной части обсадной колонны

			1 1 Р ? М
		■77®М ДОП —----	Н у У и
		■77®М ДОП —----	Угл. р ---Ун
			Угл. р ---Ун
		11 -371	- 2330 • 0,85
Я®	—	1,15	=3160 М.
“ доп ---			=3160 М.
		1,35— 0,85
П р и м е ч а н и е .	В	зоне полного опорожнения в зацементировашой

части колонны допустимая глубина спуска труб данной толщины стенки опре деляется по формуле

1 1 Рсм

НДОП —

асмУгл. р

=

Допустимую глубину спуска обсадных труб с б =

10 мм и б =

11 мм в зоне неполного опорожнения в зацементированной части

обсадной

колонны

определим

по

формуле

ИР&

•

ЯуУн

Н £ п=

Д СМ

Угл. р — Ун

гДе

Рем =

433

кгс/см2. Подставляя

данные,

получаем

11-433

2330 • 0,85

Яй п =

1,15

4320 м.

1,35— 0,85

Принимаем

Н \оп =

3400 м, так как

в интервале

3400—3600 м обсадные трубы следует рассчитывать

на смятие при величине коэффициента асм =

1,3.

Проверим, могут ли быть установлены обсадные

1290

трубы с б =

10

мм в

зоне перфорации.

то

11-433

2330 • 0,85

Н$п

1,3

3360 м.

23Ю

1,35— 0,85

9

Расчет показывает, что обсадные

трубы

с

б =

3 1 6 0 ------ U

=

10 мм в зоне

перфорации не

могут

быть

устано

W

влены.

з т ---------Ц

Определим допустимую глубину спуска обсад

и

ных труб

с

б = 11

мм.

3600------------

Рис. 52. Кон

11РЙ1

струкция

ко

ЯуУн

лонны

после

Н&п

Ясм

расчета на смя

Угл. р — Ун

тие.

301

pJJ, = 491 кгс/см2.

- , „	■— 2330 • 0,85
’	1 ,3 5 -0 .8 5 -------- = 6 3 4 ° М’

что удовлетворяет требованиям расчета.

После расчета на смятие конструкция колонны имеет следующий

вид (рис.	52 и табл. 58).
						Т а б л и ц а 58
	Глубина спуска
Номер	труб, м		Толщина	Длина	Вес 1	м	Вес секции,
Номер			Толщина	Длина	Вес 1	м	Вес секции,
секции			стенки	секции, м	трубы,	кг	т
	от	до	трубы, мм
	от	до
1	0	1290	6	1290	21,6		27,80
2	1290	1810	7	520	24,9		12,90
3	1810	2310	8	500	28,0		14,00
4	2310	3160	9	850	31,3		26,60
5	3160	3400	10	240	34,4		8,25
6	3400	3600	Ц .	200	37,5		7,50
П р и м е ч а н и е .		Общий вес колонны 97,05		т.

Расчет колонны на двухосное нагружение

Наиболее опасными секциями колонны при двухосном нагруже нии (смятии и растяжении) являются секции труб, расположенные в интервале между цементным кольцом (глубина 2500 м) и границей, от которой трубы рассчитываются на страгивающее усилие. В нашем случае секции состоят из труб с б = 7, 8 и 9 мм (секцию с б = 6 мм не принимаем во внимание, так как ее следует заменить более проч ными обсадными трубами по условию расчета на страгивание). Расчет производим с глубины 2500 м и выше.

Допустимая глубина спуска секций труб при двухосном нагру

жении определяется	по следующим	формулам:
в зоне полного	опорожнения
100— (<?1+ (?2"Ь • • • +		Qn-2+ # n -l9 n -l) Zn
НДОП •	ЮУгл. рйсм
	Рем	• Qn-lZn
	Рем
в зоне неполного	опорожнения
100 — (<?1+<?2 + - ■ • + <?n-2+ #n-l<7n-l) Z/J-				Ю Я у У н а СМ
100 — (<?1+<?2 + - ■ • + <?n-2+ #n-l<7n-l) Z/J-				Рем
Н\Д оп ■	10 (уГЛ . р - ~ Ун) а с			Рем
	10 (уГЛ . р - ~ Ун) а с		9л-\Ъп
	Рем		9л-\Ъп
	Рем

302

где Н„_1 — допустимая глубина спуска обсадных труб предыдущей секции. В нашем случае Нп_1 = 2500 м, т. е. расстояние от устья


до высоты подъема цементного раствора за			колонной;	дп_г — вес
1 м обсадных труб предыдущей секции. В			нашем случае		дп_г =
= д9 — 31,3 кг,	Q2, Qn_2 — вес	нижележащих		секций	труб.
В данном случае Q lt	Q 2, Qn_2 равны	нулю, так как расчет ведем,

начиная с глубины 2500 м вверх; рсш— сминающее давление для труб с б = 8 мм; р1м = 306 кгс/см2, Zn — коэффициент, учитыва ющий снижение сминающего давления от растягивающей наг

рузки.

Согласно

данным табл.

45

приложения,

Z = 0,323.

Значение величины Z можно также определить по формуле:

при /£<0,06

85,7 .

62.6Д2.3 »

при /£>0,06

676,7

где

6 2 ,4 .0 3 ,2

»

б — толщина стенки

трубы;

D — диаметр

трубы.

Зная, что трубы с б = 8 мм находятся в зоне полного опорожне

ния, определим

их

длину.

1Я1 ДОП8

100—(2500-0,0313) 0,323

25,2

=

1850 м.

10-1,35-1,15

0,0313 • 0,323

0,0406

. 306

Длина секции труб с б =

9

мм

равна 19 =2500—1850= 650 м.

Вес

этой секции

Qa = 650-31,3

=

20 300 кг =

20,3

т.

Аналогично

определяем

допустимую

глубину

о,— о

спуска

секции

с толщиной стенки 6

= 7

мм.

;

100— (20,3 +1850 • 0,028) 0,457

=1300 м.

1300!

л/

то п

■п

-0,028-0,457

10-1,35-1,15

239

Длина секции труб с б =

8 мм

3160

10

18 = 1850-1300 = 550 м.

зт

Вес

этой секции

и

3600

Q8 = 55028 = 15,4 т.

Рис. 53. Кон

струкция колон

После расчета на прочность

при двухосном нагру

ны

после

рас

чета

на двухос

жении конструкция колонны имеет следующий вид

ное

нагруже

(рис. 53, табл. 59).

ние.

303

						Т а б л и ц а		59
	Глубина спуска
Номер	труб,	м	Толщина	Длина	Вес 1	м	Вес
Номер			Толщина	Длина	Вес 1	м	Вес	т
секции			стенки	секции, м	трубы,	кг	секции,	т
	ОТ	до	труб» мм
	ОТ	до
1	0	1300	7	1300	24,9		32,30
2	1300	1850	8	550	28,0		15,40
3	1850	3160	9	1310	31,3		41,00
4	3160	3400	10	240	34,4		8,25
5	3400	3600	И	200	37,5		7,50
П р и м е ч а н и е .		Общий вес колонны 104,45 т.

Расчет, колонны на страгивающие нагрузки

Определим коэффициенты запаса прочности колонны на страги-

вание в сечении 0—0, т. е.	на устье	скважины.
а	о»		ЛО
а	Устр		ЛО
Стр~	С к + С доп	^	’
где $!Тр — страгивающая нагрузка для			труб, изготовленных из

стали группы прочности Д с 8 = 7 мм. Qlrp определяют по формуле Яковлева (Qlrp == 71 тс); QK = 104,45 т — вес колонны; (?доп — до полнительное растягивающее усилие, возникающее при цементи

ровании.		Qaott	определяется			по формуле
					л	ЗТ
					х доп = ~Г а внРдоп I
где d,H=		12,6 мм — средний внутренний диаметр колонны; рдоп —
добавочное давление				в процессе цементирования
					Рдоп	Ргидр ~Ь РСТОП)
где ргидр — давление,				затрачиваемое на			преодоление гидравличе
ских	потерь.
		Ргадр — 0,02Я + 1 6 = 0,02 •3600 +					16 = 88 кгс/см2.
Рстоп	= 15-4-20		кгс/см2 — давление, возникающее при схождении
пробок.
Суммарное добавочное давление равно
			Рдоп = 88 + 1 5 = 103 кгс/см2.
		<?доП = -M l 12,62 • 103 = 12 800 кгс = 12,8 тс.
Тогда						71
			®стр			71	0,605,
			®стр		104,45 + 12,8		0,605,
					104,45 + 12,8

304

что меньше 1,3,		поэтому			определим			значение аСтр			в сечении / —/
для труб с б =		7 мм по формуле
						QI
							стр		1,3.
			Ястр		Qk + Qaou- Q i				1,3.
			Ястр		Qk + Qaou- Q i
Q7 =	32,3 т — вес секции труб с б =							7 мм.
			=	________ 71					0,838,
		стр			104,45+12,8—32,3				0,838,
что		стр			104,45+12,8—32,3
что	недостаточно.								с б = 8	мм.
Определим астр		в сечении I —I для труб							с б = 8	мм.
						ов
			^* гтпС Т Р -			у стр			^ 1 . 3 .
			^* гтпС Т Р -		Q K + Q n o n _			Q 7	^ 1 . 3 .
Согласно данным приложения,							<2?тр — 85 тс.
		^РТП--				85			1 ,0 1,
		^РТП--			104,45+12,8-32,3				1 ,0 1,
			стр		104,45+12,8-32,3
что также недостаточно.
Определим астР в сечении I I —II							для труб с б =			8	мм.
						QIтр			1,3.
		Стр		(?к +		<?доп— Q7— Q<i			1,3.
		Стр		(?к +		<?доп— Q7— Q<i
Q&= 15,40 т — вес			секции			труб с		б =	8 мми.
		блтП				85			1, 22,
что		стр	104,45 + 12,8 -32,3 -15,4
что	недостаточно.						для труб с б =			9	мм.
Определим остр в сечении I I —II							для труб с б =			9	мм.

Qlrр 1,3.

стр Qk+ Q aou- Q i - Q s

Согласно данным приложения, ф!тр = 100 тс.

100

(£гтг — = 1,44.

стр 104,45+12,8-32,3-15,4

Таким образом, трубы с 6 = 9 мм могут быть установлены в сече нии I I —II и несколько выше этого сечения. Определим новую длину секции труб с б = 9 мм по формуле

	QI
	стр	■(Ф ю +^п + ^доп)
	^стр	■(Ф ю +^п + ^доп)
	К-	99
где Q10 — 8,25	т, QX1 — 7,50	т — соответственно вес секций труб
с б = 10 и 11	мм.
	100
	4 о -(8,25 + 7,50 + 12,8)
	1,3	---------------- = 1540 М .
	0,0313

20 Заказ 484

305

Материал: Элияшевский, И. В. Типовые задачи и расчеты в бурении учеб. пособие

Смотрите также: