44. Влияние овальности труб на их сопротивляемость.

Обсадные трубы всегда несколько отличаются по форме от идеального круглого цилиндра. Поперечное сечение реальной трубы почти всегда слегка овально; толщина стенки не всегда постоянна не только по длине трубы, но и в поперечном сечении. В связи с этим в ГОСТ 632-64 установлены предельные нормы допускаемых отклонений от идеально круглого цилиндра. Для обычных обсадных труб диаметром не более 219 мм и муфт к ним отклонения по наружн. диам. не должно превышать +\- 1%, а для большего диам. +\- 1,25%. Под овальностью понимают отношение разности наиб. и наим. наружных диаметров поперечного сечения трубы к их полусумме. В соответствии с ГОСТ овальность не должна превышать 80% допускаемых отклонений по наружному диаметру. Для 219мм овальность не должна превышать 2%. Овальные трубы при любой величине избыточного наружного давления подвергаются одновременно сжатию и изгибу. Следовательно форма поперечного сечения в результате деформации изгиба изменяется при любом избыточном наружном давлении.

45. Сопротивляемость труб наружному давлению и осевой нагрузке. Если труба тонкостенная, форма поперечного сечения ее может измениться под влиянием избыточного наружного гидравлического давления даже в том случае, если эквивалентное напряжение на внутренней поверхности меньше предела текучести. Известно, что критическое избыточное давление, при котором круглая равностенная труба теряет устойчивость, можно найти по формуле Леви:

Приравнивая можно найти граничное значение коэффициента стенности разделяющее области применяемости этих формул: .

Решение задачи, когда на обсадную трубу совместно действует и осевая сила, и боковое давление имеет несколько вариантов.

При рассматриваемой схеме нагружения в теле возникает сложное напряженное состояние. Можно воспользоваться одной из теорий прочности, найти эквивалентное напряжение, и, приравняв его пределу текучести, решить полученное уравнение относительно предельного давления.

В наибольшей степени для этого подходит энергетическая теория прочности. Согласно этой теории моменту перехода из упругого состояния в пластическое соответствует равенство между удельной потенциальной энергии формоизменения при сложном нагружении и одноименной энергией при простом растяжении.

46. Импортные трубы и их соединения. Сравнительная оценка с отечественными трубами.

47. Факторы, учитываемые при определении наружных давлений, действующих на обсадные колонны. В незацементированной зоне наружное давление на колонну на глубине z (от устья скважины до уровня цемента) определяют по формуле

Pн_z=_пж^. g ^. z при 0  z  h,

где _пж - плотность промывочной жидкости, за обсадной колонной; h - глубина незацементированной части колнны (по вертикали). До затвердевания цементного раствора наружное давление по всей длине колонны (h  z  H) на глубине z определяют на момент окончания процесса продавливания тампонажного раствора и рассчитывают с учетом давления составного столба промывочной жидкости и тампонажного растворов. Pн_z=_пж^. g ^. h + _цр^. g ^.( z-h) После затвердевания цемента в зацементированной зоне в интервале межколонного пространства (h  z  L₀) (закрепленном предыдущей колонной), наружное давление на глубине z (Pн_z) определяют по давлению составного столба бурового раствора и гидростатического столба воды плотностью _гс = 1100 кг/м³. При затворении цементного раствора минерализованной водой вместо _гс используется плотность этой жидкости (но в любом случае ее значение должно быть не менее 1100 кг/м³). Pн_z=_пж^. g ^. h + _гс . g. (z – h) при h  z  L. В зацементированной зоне открытого ствола наружное давление на колонну после ОЗЦ определяют с учетом пластового или горного давления, а против непроницаемых устойчивых пород – по формуле . Pн_z=_пж^. g ^. h + _цр^. g ^.( z-h)

В интервале пластов с известным пластовым давлением наружное давление принимают равным пластовому и определяют для середины пласта, при его толщине менее 200 м.

Pн_z = Рпл_z В пластах толщиной более 200 м наружное давление в интервале пласта распределяется между кровлей и подошвой по линейной зависимости. Расчет наружного давления в интервале залегания пород, склонных к текучести, производят по горному (геостатическому) давлению Pн_z = _гп ^. g ^.z (6.5) где _гп - плотность вышележащих горных пород. Расчет по формуле (6.5) производят для интервала, равного толщине пласта + 100м (по 50 м выше кровли и ниже подошвы пласта).

Как правило, наружное давление определяют для характерных точек и распределение давления между ними принимают линейным. В любом случае расчетное наружное давление, действующее на обсадную колонну, не может быть меньше гидростатического давления столба воды с плотностью _гс = 1100 кг/м³.