Расчет и подбор максимальной глубины спуска НКТ

Д

5,0

Д

5,5

Д

7,0

Д

6,5

Д

6,5

Д

7,0

К

4,0

К

5,0

К

5,5

К

7,0

К

6,5

К

6,5

К

7,0

Е

4,0

Е

5,0

Е

5,5

Е

7,0

Е

6,5

Е

6,5

Е

7,0

Л

4,0

Л

5,0

Л

5,5

Л

7,0

Д

4,0

Д

5,0

Д

5,5

Д

7,0

Д

6,5

Д

6,5

Д

7,0

К

4,0

2.4 Расчет и подбор максимальной глубины спуска НКТ

при фонтанно-компрессорной эксплуатации скважин

Задача 3

Исходя из условий прочности насосно-компрессорных труб на разрыв в опасном сечении, на страгивающие нагрузки в резьбовом соединении и на внутреннее давление, определить максимальную глубину спуска ступенчатой колонны гладких насосно-компрессорных труб для фонтанирующей скважины. Возбуждение скважины намечается осуществить методом постепенного уменьшения удельного веса жидкости. Колонна должна состоять из d_нкт1, d_нкт2, d_нкт3 мм труб.

При расчете пренебрегаем потерей веса колонны труб в жидкости, т.к. уровень жидкости в межтрубном пространстве во время работы скважины может быть оттеснен до башмака колонны труб или находиться недалеко от него.

Растягивающие нагрузки, вызывающие напряжения в опасном сечении, равны пределу текучести материала, определяли согласно [6, с.223] по формуле

                                            ,                     (2.18)

где d₁ – диаметр трубы по впадине нарезки в корне первого витка

             [2, табл.17.10, с.351];

d₂ – внутренний диаметр трубы;

σ_тек – предел текучести материала труб.

Длину каждой ступени колонны НКТ по условиям прочности на разрыв определяли согласно [6, с.224] по формулам

                                            ;                                            (2.19)

;                                     (2.20)

,                                       (2.21)

где а – коэффициент запаса прочности, равный 1,5;

    q_i – вес одного погонного метра труб, Н/м.

Максимальная длина спуска НКТ составила

                                               .                                   (2.22)

Осевая растягивающая нагрузка, при которой в резьбовом соединении гладких труб напряжение достигает предела текучести (страгивающая нагрузка), определяется по формуле Яковлева-Шумилова (2.7).

Длину первой секции свободно подвешенной колонны определяли согласно [2, с.390] по формуле

                                              ,                                                  (2.23)

где n₁ – коэффициент запаса прочности, равный 1,3.

Длину второй секции колонны определяли согласно [2, с.390] по формуле

                                   .                                   (2.24)

Длину третьей секции колонны предлагаем вывести самостоятельно.

Максимальная длина спуска составит

.

Допустимое внутреннее давление определяли согласно по формуле Барлоу [6, с.225]

                                        ,                              (2.25)

где δ – толщина стенки трубы;

    d_н – наружный диаметр трубы;

    а – запас прочности, а = 2.

При найденных по расчету предельных глубинах спуска насосно-компрессорных труб они будут испытывать следующее внутреннее давление [6, с.226]:

                                 ,                                        (2.26)

где l_i – глубина спуска соответствующей колонны.

Условием допустимости применения НКТ на внутреннее давление будет неравенство

                                                 Р £ [Р] .                                                 (2.27)

 

Варианты заданий к третьей контрольной задаче по теме «Расчет насосно-компрессорных труб»

 

Номер варианта

Группа

прочности стали

Колонна

труб, мм

Номер варианта

Группа

прочности стали

Колонна

труб, мм

Д

Д

К

К

Е

Е

Л

Л

М

М

Р

Р

Д

Д

К

К

Е

Е

Л

Л

М

М

Р

Р

Д

Д

К

К

Е

Е

Л

Л

М

М

Р

Р

Д

Е