Особенности расчета обсадных колонн для наклонно направленных скважин

Расчет обсадных колонн для наклонно направленных скважин производят согласно [18] с учетом планируемого профиля на стадии проектирования или по фактическим данным инклинометрии ствола скважины.

Расчет наружного и внутреннего избыточного давлений производят по формулам, приведенным в разделах 6.1- 6.3. При этом расчетные глубины определяют как проекции глубин по стволу скважины на вертикальную плоскость. Расчетные глубины допускается определять графическим методом по проекции на вертикальную плоскость проектного или фактического профиля скважины (рис. 6.4).

Проекцию участка скважины глубиной z` на вертикальную плоскость z определяют по формуле:

z = z` - D z`, (6.25)

где D z` - удлинение на глубине z`. Определяется по фактическим данным инклинометрии ствола, а стадии проектирования – расчетным путем.

При общем удлинении колонны не более чем на 50 м допускается расчет давлений производить так же, как для вертикальных скважин.

Для построения эпюры избыточных давлений на вертикальной оси откладывают значения глубин по стволу скважины z`, соответствующие характерным точкам L, h`,H`, а в горизонтальном направлении от точек 1,2,3, откладывают значения давлений, определенных по значениям вертикальных проекций L, H₁, L₁. Полученные точки последовательно соединяют между собой (рис. 6.4).

Допускаемые растягивающие нагрузки для резьбовых соединений определяют согласно п. 6.4. Влияние изгиба учитывается увеличением запаса прочности в зависимости от интенсивности искривления, размера и прочности соединения.

Интенсивность искривления ствола скважины (искривление на длине 10м в градусах) на стадии проектирования определяют по формуле

Рис. 6.4 Эпюры избыточных давлений для наклонно направленной скважины

a_о = 573/ R,(6.26)

где R – проектный радиус искривления, м.

Для пробуренного ствола a_о определяют по результатам инклинометрии. Значение a_о при пространственном искривлении определяют по формуле:

a_о (6.27)

где - углы наклона (зенитные углы) в начальной и конечной точках рассматриваемого участка длиной l_i;

- разность азимутальных углов в тех же точках.

Коэффициент запаса прочности на растяжение для обсадных труб с треугольной резьбой на изогнутом участке ствола определяют по формуле:

??? (6.28)

где n₃ – коэффициент запаса прочности на растяжение, принимаемый для вертикальной колонны;

l - коэффициент, учитывающий влияние размеров соединения и его прочностные характеристики (приложение 21 [18]);

a_{о -} интенсивность искривления.

Минимальные запасы прочности для труб по ГОСТ 632-80 должны быть следующими:

Таблица 6.3

Диаметр труб, мм	Минимальное значение запаса прочности при a0 = 0,5 град/10м.
114…168	1,3
178…245	1,45
273…324	1,6
Более 324	1,75

Дата добавления: 2015-07-13