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

Определяем максимальное давление в конце цементирования

рк= 0,1 (Яц. р- h ) (уц. р- Угл. Р) + (0,02# +16) =

= 0,1 (600 - 20) (1,84 — 1,25) + (0,02.2200 +16) = 94,2 кгс/см2.

Определяем коэффициент запаса прочности на внутреннее давле­ ние для труб с S = 11 мм

Полученного допустимого понижения уровня жидкости в колонне при нормальных условиях работы не будет.

Определяем возможность смятия труб при переходе на раствор удельного веса 1,1 гс/см3

Полученные коэффициенты запаса прочности вполне достаточны. Задача 188. Рассчитать на прочность промежуточную колонну диаметром 219 мм, спускаемую на глубину 2550 м, если подъем цементного раствора за колонной до устья скважины; выход инстру­ мента из-под башмака промежуточной колонны 900 м; удельный вес цементного раствора 1,84 гс/см3; удельный вес глинистого раствора

1,3 гс/см3; высота цементного стакана 20 м.

Решение. Учитывая длину колонны и предполагаемый выход инструмента за башмак промежуточной колонны, принимаем ниж­ ние 100 м труб с толщиной стенки 11 мм (для упрочнения низа ко­ лонны против износа его истиранием при бурении под эксплуатацион­ ную колонну). Вес этой секции труб равен

(?11и ?11^Ш

где qxl — вес 1 м труб с толщиной стенки 11 мм; /1Х — длина сек­ ции труб с толщиной стенки 11 мм.

Qn = 57,9 • 100 = 5790 кг = 5,79 т.

Определяем дополнительное усилие при цементировании

<?доп = (Рг + Р е т ) - ^ .

320

где pt — давление, затрачиваемое на преодоление гидравлических потерь,

рг —0,02#+ 16 .

Н — глубина спуска колонны в м.

рг = 0,02 • 2550 + 1 6 = 67 кгс/см2.

р сг == 15 20 кгс/см2 — давление, возникающее при посадке проб­ ки на кольцо «стоп», <7ВН— внутренний диаметр труб в месте уста­ новки упорного кольца «стоп» в см.

<?доп = (67 + 20) 0,785 • 19,72 = 26 500 кгс = 26,5 тс.

Принимаем сталь группы прочности Д (ат = 38 кгс/мм2) и опре­ деляем допустимую длину секции труб с толщиной стенки 7 мм

Вес этой секции труб составляет Qtl = 21,7 т.

Определяем допустимую длину секции труб с толщиной стенки

12,5 мм

210

П р и м е ч а н и е . Потери веса колонны при погружении ее в глинистый раствор компенсируются трением обсадной колонны о стенки скважины.

Проверяем, выдержат ли трубы внутреннее давление, возника­ ющее в конце цементирования скважины.

Определяем это давление.

Рк = ОД (Яц. р — Щ(уц р — Угл. р) + 0,027/-|-16,

где Яц р — высота подъема цементного раствора за колонной в м;

Н — глубина спуска колонны в м; уц р — удельный вес цементного раствора в гс/см3; угл — удельный вес глинистого раствора в гс/см3; h — высота цементного стакана в м.

рк= 0,1 (2550 —20) (1,84— 1,3) + 0,02 *2550 + 1 6 =.203,6 кгс/см2.

Определяем коэффициент запаса прочности на внутреннее давле­ ние для труб, установленных на устье скважины,

Рвн

Рк

гДе Рвк — величина внутреннего давления для труб с толщиной стенки 12,5 мм.

435

®вн 2,14,

203,6

' что превышает требуемую величину.

322

Проверку труб на смятие не производим, так как цементный раствор поднимается до устья скважины. •

РАСЧЕТ КОНДУКТОРА НА ПРОЧНОСТЬ

Кондуктор рассчитывается только на растяжение.

Задача 189. Рассчитать кондуктор диаметром 325 мм, спускаемый на глубину 280 м.

Решение. Принимаем сталь группы прочности С , толщину стенки

труб 9 мм.

Определяем коэффициент запаса прочности на страгивание

п—| ^стр

77<?9 + (? д о п

гДе (?стр — табличное значение страгивающего усилия для труб с толщиной стенки 9 мм в т; Н — глубина спуска кондуктора в м; q9— вес 1 м трубы с толщиной стенки 9 мм в т; QAon — дополнитель­ ная нагрузка, возникающая при цементировании, в тс.

что вполне соответствует требуемым условиям. Вес кондуктора составляет 20,4 т.

Задача 190. Определить минимальную глубину спуска кондук­ тора, исходя из условия сохранения уровня жидкости в нем при подъеме бурильных труб из скважины при следующих условиях: диаметр кондуктора 351 мм; толщина стенки труб кондуктора 10 мм; глубина спуска промежуточной колонны 1800 м; диаметр буриль­ ных труб для бурения под промежуточную колонну 127 мм; тол­ щина стенки бурильных труб 9 мм.

Решение. Минимальная глубина спуска кондуктора для выше­ указанных условий определяется по формуле

L —-у^- + Ю м,

где Fx — максимальный объем бурильных труб, спускаемых на глу­ бину до башмака следующей колонны, в м3; V — объем 1 м длины кондуктора в м3; 10 м — величина, которой мы задаемся и ниже которой жидкость в кондукторе не должна опускаться.

Тогда

Fi = -J (#8.