Принципы расчета обсадной колонны на прочность

Если к трубе приложить осевую растягивающую силу, в поперечном сечении, возникнут

напряжения. Величину силы, при которой напряжения достигнут предела текучести материала,

можно определить по формуле: Рт=π*(dн²-dв²)σт/4.

Основные факторы, влияющие на качество цементирования скважин и характер их

Влияния.

Качество разобщения проницаемых пластов путем цементирования зависит от следующих групп факторов: а) состава тампонирующей смеси; б) состава и свойств тампонажного раствора; в) способа цементирования; г) полноты замещения продавочной жидкости тампонажным раствором в заколонном пространстве скважины; д) прочности и герметичности сцепления тампонажного камня с обсадной колонной и стенками скважины; е) использования дополнительных средств для предотвращения возникновения фильтрации и образования суффозионных каналов в тампонажном растворе в период загустевания и схватывания; ж) режима покоя скважины в период загустевания и схватывания тампонажного раствора.

Принципы расчета необходимых количеств тампонажных материалов.

Необходимо произвести расчет цементирования для следующих условий:

kр- коэффициент резерва на высоте подъема цементного раствора, вводимый для компенсации

факторов, которые не поддаются учету (определяют статистическим путем по данным

цементирования предыдущих скважин); dс и dн - соответственно средний диаметр скважины и

наружный диаметр эксплуатационной колонны, м; lц - длина участка цементирования, м; dс -

средний внутренний диаметр эксплуатационной колонны, м; hс - высота (длина) цементного

стакана, оставляемого в колонне, м.; kсж - коэффициент запаса продавочной жидкости,

учитывающий ее сжимаемость, kсж=1,03; kц- коэффициент, учитывающий потери цемента при

погрузочно-разгрузочных работах и приготовлении раствора; ρцр- плотность цементного

раствора, кг/ м³; ρбр – плотность бурового раствора, кг/ м³; n- относительное водосодержание; ρв-плотность воды, кг/ м³; mс - насыпная плотность цемента, кг/ м³;

Объем тампонажного раствора, необходимого для цементирования заданного интервала

скважины (м³): Vц.p.=0,785*kp*[(dс²-dн²)*lц+d₀²*hс]

Объем продавочной жидкости: Vпр=0,785* kсж*d²*(Lc- hс);

Объем буферной жидкости: Vб=0,785*(dс²-dн²)*lб;

Масса тампонажного портландцемента: Мц= kц*pцр*Vцр/(1+n);

Объем воды для приготовления тампонажного раствора, м³: Vв= Мц*n/(kц*pв);

Сухой тампонажный материал до начала цементирования загружают в бункеры смесительных

машин, необходимое число которых: nс= Мц/Vсм, где Vсм - объем бункера смесительной машины.