Расчет эксплуатационной колонны.
3. Расчет эксплуатационной колонны.
Расчет обсадной эксплуатационной колонны сводится к определению расчетных нагрузок и их распределения по длине колонны, выявлению наиболее опасной из расчетных нагрузок в рассматриваемом сечении колонны и к подбору труб, соответствующих «данным значениям коэффициента запаса прочности, для комплектования секций обсадной колонны.
Выделяются три расчетные нагрузки:
ü наружное избыточное давление смятия;
ü осевая нагрузка растяжения от собственного веса колонны;
ü внутреннее избыточное давление.
При расчетах обсадных колонн, спущенных в нефтяную добывающую скважину, наиболее часто применяется схема I, для разведочных нефтяных скважин обсадные колонны рассчитывают с использованием схемы II, а для газовых скважин - схема III.
Рис. 4 Расчетные схемы при проектировании обсадной колонны для скважин добывающей нефтяной (I),разведочной (II) и добывающей газовой (III): А, Б - в исходном состоянии и на завершающем этапе соответственно, I - буровой раствор за колонной; 2 - цементный раствор-камень; 3 жидкость в колонне; 4 - газ в колонне.
Учитывая различные условия нагружения, обсадную колонну, как правило, составляют из нескольких секций обсадных труб. Каждую секцию комплектуют из обсадных труб одного типоразмера, как по толщине стенки, так и по механическим свойствам материала.
3.1. Рассчитаем внутреннее давление в колонне.
На устье:
На забое:
|
