Файл: Строительство наклоннонаправленной эксплуатационной скважины 12 на площади СевероПрибрежная.rtf

.

Рассчитанный фактический коэффициент запаса прочности для всех 3-х секций на устье не удовлетворяет условию на страгивание в резьбовом соединении, поэтому расчет длины 3-ей секции ведем по страгивающим нагрузкам.

По условию прочности длина очередной i-ой секции определяется из следующего условия[18]:
Q³_СТР / n_СТР = ΣG² + G³ (2.83)

³ = (Q³_СТР / n_СТР - ΣG²)/q³ (2.84)

³ =(1118/1,3-590,619)/0,294 = 916,26 м.

*G³ =20·0,330 = 269,304 кН.

ΣG³= 286+658+7 = 951 кН.
Определяем фактический коэффициент запаса прочности для 3-ей секции на глубине установки при откорректированных параметрах всех 3-х секций на внутреннее давление:
n_Р = Р³_Р / Р³_ВИ (2.85)

n_Р =28,8/22,1=1,3 > 1,15.
Условие на прочность выполняется.

Параметры 3-ей секции принимаются:

группа прочности "N-80";

толщина стенок δ² =10,54 мм;

длина секции *

---

l² =20 м;

глубина установки *L² =20 м по вертикали;

интервал установки *L¹ - *L² =20-0 м по вертикали;

вес секции *G² = 7 кН;

суммарный вес 2-х секций Σ*G²= 951 кН.
Таблица 2.14 - Данные о параметрах секции обсадной колонны

№№ секций	Группа прочности	Толщина стенки, мм	Длина, м	Вес, кН			Интервал установки, м
				1м трубы	секции	нарастающий
1 2 3	N-80 N-80 N-80	10.54 9.17 10.54	20 2260 866	0,330 0,291 0,330	7 658 286	950 944 286	0-20 20-2280 2280-3147

2.4.3 Расчёт натяжения эксплуатационной колонны

Натяжение обсадной колонны необходимо для сохранения прямолинейной формы её незацементированной части путём компенсации веса и с учётом изменения температуры и давления. Если расчётное значение натяжения не удовлетворяет условию прочности колонны, то необходимо либо повысить прочность труб, либо увеличить высоту подъёма цемента. Определяют как нижний, так и верхний предел натяжения обсадных колонн.

---

Нижний предел - минимальное значение усилия натяжения для скважин любого назначения выбирается по наибольшему значению из двух значений, рассчитанных по формуле[3]:
Q_Н = Q (2.86)

Q_Н = Q + α·E·F·Δ T·10^-3 + 0,31·P·d²_ВН.·10³ - 0,655·l· (D²_НАР. ·γ_К - d²_ВН. ·

·γ_В) ·10^-3 (2.87)
где: Q_Н - усилие натяжения, кН;

Q - вес свободной (незацементированной) части колонны, кН;

Q = l ·q_СР.ВЗВ (2.88)

q_СР.ВЗВ. - средневзвешенный вес 1 м обсадных труб, так как в данном случае многосекционная конструкция ОК, то средневзвешенный вес 1 м обсадных труб в незацементированном интервале составляет 0,360 кН,

P - максимальное внутреннее устьевое давление в колонне (давление опрессовки), P = 11,5 МПа;

l - длина свободной части колонны, l = 400 м;

D_НАР.

---

, d_ВН. - соответственно наружный и внутренний диаметры колонны, м.

D_НАР. = 0,1683 м; d_{ВН.СР.ВЗВ.} = 0,150 м.

F - средневзвешенная площадь сечения труб в секциях, м², определяют по формуле:
F= π·(D_НАР ² - d_ВН ²)/4 (2.89)

F=3,14·(0,1683² - 0,150²)/4 = 0,0046 м².
γ_К, γ_В - удельные веса жидкости за колонной и внутри неё в процессе эксплуатации, Н/м³;

γ_В = 7500 Н/м³, γ_К = 10800 Н/м³;

α - коэффициент линейного расширения материала труб, α = 12·10^-6 1/ ⁰С;

E - модуль упругости материала трубы, E = 2,1·10¹¹ Па;

Δ T - средняя температура нагрева (охлаждения) колонны, ⁰С.

Среднюю температуру нагрева берут как среднюю величину по глубине[3]:
Δ T = ((t

---

₃ - t₁) + (t₄ - t₂)) / 2 (2.90)
где: t₁, t₂ - первоначальная температура у верхнего и нижнего концов рассматриваемого участка колонны, ⁰С;

t₃, t₄ - температура у верхнего и нижнего концов рассматриваемого участка колонны при эксплуатации, ⁰С;

t₁ = - 1,6 ⁰С; t₃ = 40 ⁰С;

t₂ = 11 ⁰С (на глубине 400 м);

t_ЗАБ. = 114 ⁰С;
t₄ = t₃ + (t_ЗАБ. - t₃) · l/H (2.91)

t₄= 40 + (114 - 40) ·400/3300 = 49 ⁰С;

Δ T = ((40 + 1,6)+(49 - 11))/2 = 39,8 ⁰С;
Определяем минимальное усилие натяжения:

Q_Н = Q = 0,360·400 = 144 кН;

---