Практическое занятие №1. Расчет максимальных  местных напряжений в обсадной колонне в искривленном стволе скважины.

Цель: определение максимальных местных напряжений при спуске обсадных колонн из сталей различных групп прочности в ствол скважины, изогнутый по дугам окружностей нескольких радиусов; расчет  ориентировочно возможного радиуса искривления ствола, в который может быть спущена колонна обсадных труб разных диаметров и сталей групп прочности без нарушения их целостности.

Ход занятия

1. При выполнении задания студенты используют материалы своей производственной практики.

2. Рассмотрение методик расчета напряжений изгиба в обсадных колоннах в наклонно-направленных скважинах.

3. Проведение математических вычислений.

4. Ответы преподавателя на вопросы студентов в процессе вычислений.

5. Построение студентами графиков зависимостей максимальных местных напряжений в обсадной колонне от управляемых факторов.

6. Предоставление студентом оформленной работы преподавателю, ее защита.

Основные теоретические положения

Максимально местные напряжения определяются по формуле:

             (1)

где D – наружный диаметр обсадной трубы в см (14,6); E – модуль Юнга в кгс/см²; R – радиус искривления ствола в см; α_К – коэффициент концентрации напряжений, α_К принимается равным 1,7–3.

Тогда, для труб диаметром 14,6 м, будем иметь:

что близко к пределу прочности труб, изготовленных из стали группы прочности С (табл. 1).

Таблица 1

Группа прочности стали	С	Д	К	Е	Л	М	Р
Временное сопротивление изгибу кгс/мм^2	55	65	70	75	80	90	110

    Для стали группы прочности Д запас прочности составит 1,19, а для стали группы прочности К-1,28.

Возможный радиус искривления ствола скважины находится из выражения:

                                           (2)

где D – наружный диаметр обсадной трубы в см (14,6); E – модуль Юнга в кгс/см²; σ_Т – предел текучести материала труб в кгс/см² (табл.2).

 

Таблица 2

Группа прочности стали	С	Д	К	Е	Л	М	Р
Предел текучести, кгс/мм^2	3200	3800	5000	5500	6500	7500	9500

К – коэффициент запаса прочности, принимается равным 1,2-1,5.

Тогда для стали группы прочности С:

Аналогично для сталей других групп прочности R_Д=52,4 м; R_К=40м; R_E=36.2 м; и т.д.

Практическое занятие №2. Расчет профиля наклонно-направленной скважины с учетом ее естественного искривления

    Цель: получение начальных навыков по графическому построению проекции скважин.

Ход занятия

1. При выполнении задания студенты каждой группы используют материалы, предоставленные преподавателем.

2. Изучение особенностей графического построения проекций ствола скважины.

3. Проведение математических расчетов.

4. Построение профиля наклонно-направленной скважины.

5. Предоставление студентом оформленной работы преподавателю и ее защита.