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

с б = 7 мм ф, = 1390-24,97 = 34,8 т.

Результаты расчета обсадной колонны на смятие сводим в табл. 61.

П р и м е ч а н и е . Общий вес колонны 86,35 т.

Рассчитываем обсадную колонну на растяжение.

Определяем величину дополнительного растягивающего усилия

О= г>

Обозначения см. в задаче 184.

фдоп = 0,785 •12,82 (0,02 • 3100 + 1 6 +15) = 10,9 т.

Определяем допустимую длину секции труб по формуле

где ф 15 ф2, Qn — веса секций обсадных труб, находящихся ниже

рассматриваемого сечения, в т; qn — вес 1 м секции трубы, допусти­ мая глубина спуска которой определяется в т; астр — коэффициент запаса прочности на растяжение; фетр — допустимое страгивающее усилие в тс.

310

Результаты расчета сводим в табл. 62.

Т а б л и ц а 62

П р и м е ч а н и е . Общий вес колонны 94,14 т.

Рассчитываем обсадную колонну на внутреннее давление. Принимаем максимальное давление на устье скважины равным

300 кгс/см2. Для минимальной толщины стенки 6 = 7 мм

Таким образом, изменений в конструкции колонны не произошло. Задача 186. Рассчитать эксплуатационную колонну для газовой скважины по методике ВНИИБТ при следующих условиях: глубина скважины 3500 м; пластовое давление в газовом горизонте 350 кгс/см2 удельный вес глинистого раствора за колонной 1,1 гс/см3; начальное значение СНС глинистого раствора 0,2 гс/см2; конечное значение СНС глинистого раствора 0,4 гс/см2; диаметр скважины 200 мм; диаметр колонны 146 мм; интервал перфорации 3500—3300 м. Про­ дуктивный горизонт представлен прочными породами; высота подъема цементного раствора за колонной 1500 м от забоя. В пре­ делах цементного кольца расположен верхний водоносный горизонт,

подошва которого находится на глубине 2200 м.

Решение. Определяем расчетную сминающую нагрузку на глу­ бине 3500 м

Рр — Рпл Рmlrp

гДе Рил — пластовое давление в кгс/см2; pmin — минимальное давле ние в эксплуатационной колонне за счет частичного заполнения ее нефтью, водой в кгс/см2.

рр—350 —0 = 350 кгс/см2.

Сучетом коэффициента запаса прочности на смятие, равного 1,15,

Рем = 350-1,15 = 402 кгс/см2.

311

Принимаем трубы из стали группы прочности Д с толщиной стен­ ки 10 мм. Сминающее давление для этих труб составляет 430 кгс/см2.

Тогда коэффициент запаса прочности будет

430

1,23.

'см “ 350

Выше будут расположены трубы с толщиной стенки 9 мм. Глу­ бина спуска этих труб равна

Н = f k ^ L ,

9 «см

где р9см — сминающее давление для труб с толщиной стенки 9 мм;

где Q — вес нижележащих труб в т; еа — расчетная величина линей­ ной деформации 1 м обсадных труб при давлении смятия (см. табл. 46 приложения); ев — расчетная величина линейной деформации 1 м обсадных труб при растягивающей нагрузке (см. табл. 46 прило­ жения).

Тогда для нижней трубы секции с б = 9 мм, пользуясь данными табл. 46 приложения, находим

еа = 0,123-3,2 = 0,394;

ев = 0,123 -0,826 = 0,101.

312

Здесь 3,2 расчетное давление смятия. Согласно рис. 55, для дан­ ных труб при нагрузке 8,26 тс имеем рсм = 368 кгс/см2. При коэф­

фициенте запаса прочности 1,15 допустимое давление смятия равно

320 кгс/см2.

т. е. труба будет испытывать осевое сжимающее усилие, которое не окажет существенного влияния на сопротивляемость сминающим нагрузкам. Поэтому осевое усилие не учитывается на данном участке.

Трубы с толщиной стенки 8 мм без учета растягивающих усилий могут быть спущены на глубину

313

С помощью номограммы, представленной на рис. 55, определяем

По данным табл. 46 приложения еа = 0,138 • 2,56 = 0,354;

е6 = 0,137- 2,326 = 0,319.

23,26 (0,319-0,354) —2,51 тс.

0,319

Таким образом, нижняя труба секции с б = 8 мм будет испыты­ вать также сжимающее осевое усилие.

Трубы с б = 7 мм без учета растягивающих усилий могут быть спущены на глубину

Я 7 = 2f ' 10 = 2200 м. '

1,10

Длина секции труб с б = 8 мм

Z8 = t f 8 — # 7 = 2780 —2200 = 580 м.

Вес этой секции

<?8 = 580.0,028 = 16,2 т.

Вес трех секций (б = 10 мм, 6 = 9 мм и б = 8 мм)

Qio + <?9 + <?8 = 23,26 +16,2 = 39,46 т.

Аналогично определяем для труб с б = 7 мм

С помощью номограммы, представленной на рис. 55, определяем при осевом растяжении 22,4 тс рси = 222 кгс/см2, т. е. допустимая глубина спуска будет

Далее расчет ведется на растягивающие усилия от собственного веса. При этом коэффициент запаса прочности принимается равным 1,15 — для вертикальных скважин глубиной до 4000 м; 1,3 — для вертикальных скважин глубиной более 4000 м и для наклонных скважин.

Д = 2780-1930 = 850 м.

<?8 = 1'вЧ8 = 850• 0,028 = 23,8 т.

314