Расчет обсадной колонны

Основными нагрузками для расчета обсадной колонны являются осевые растягивающие нагрузки от собственного веса обсадной колонны, наружного и внутреннего избыточного давления.

Методика расчета эксплуатационной колонны заключается в следующем:

• Определяют величину избыточных наружных и внутренних давлений на устье скважины и на глубине Н (до уровня жидкости в колонне), h (до уровня цементного раствора), L (до башмака колонны), а также для интервалов, рассчитываемых по пластовому и горному давлению;

• Построение эпюры избыточных и внутренних давлений;

• Подбор обсадных труб соответствующей прочности, начиная с нижней забойной части;

A. Определив запас прочности n₁ для первой с низу секции, вычисляют произведение n₁ * p_н.и.l. (наружное избыточное давление на глубине L), и по таблицам [ 1.6 ] подбирают трубы с р_Кр > n₁ * p_н.и.l Задавшись длиной первой секции l₁, которая равна мощности эксплуатационного объекта, можно найти запас прочности на внутреннее давление n₂ путем деления р_т на р_в.и.L (внутренне избыточное давление на глубине L₁).

р_т- избыточное внутренне критическое давление при котором напряжение в теле трубы достигает предела текучести, смотри [ 1,6 ].

Затем определяем вес Q первой секции.

B. По эпюре определяют величину наружного давления на верхнем конце первой секции (на глубине L₁), а по таблицам [ 1 ] подбирают трубы, из которых составляют вторую секцию с р_кр равным или близким по значению (в большую сторону) давлениям на глубине L₁.

C. Для нахождения длины l₂ второй секции выбирают трубы для третьей секции (обычно это труба со следующим меньшим значением толщины стенки), определяя по таблицам [ 1 ] соответствующим р_кр, а по эпюре- глубину L₂, на которой расчетное значение соответствует найденному значению р_кр.

Длина второй секции l₂=L₁-L₂.

Далее рассчитывают на внутренне давление верхнюю трубу второй секции. Находим вес второй секции Q2 и общий вес Q1,2⁼Q1+Q2

D. Последующие секции подбирают таким же образом. Каждый раз при этом проверяют условие:

Рраз — Р ст/n₃, где

Рраз^- разрушающая нагрузка;

n₃- 1.8 по [ 1 ];

Рст- страгивающая нагрузка.

Верхние трубы выбирают более толстостенными.

Результаты расчетов заносят в таблицу.

Практическая работа №7