6.6. Особенности расчета обсадных колонн для наклонно направленных скважин

Расчет обсадных колонн для наклонно направленных скважин производят согласно [11] с учетом планируемого профиля на стадии проектирования или по фактическим данным профилеметрии 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.

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

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

_о = 573/ R, (6.26)

где R – проектный радиус искривления, м.

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

_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;

 - коэффициент, учитывающий влияние размеров соединения и его прочностные характеристики (приложение 21 [11]);

_{о -} интенсивность искривления.

Допустимую нагрузку рассчитывают по выражению

[P] = Pcт / n₃^`, (6.29)

Для труб с резьбами трапецеидального профиля и нормальным диаметром муфт (ОТТМ, ОТТГ, ТБО и импортных труб с резьбой «Батресс», «Экстрем Лайн», «VAM» и др.):

• при интенсивности искривления скважин до 5⁰/10 м для труб диаметром до 168 мм и до 3⁰/10 м для труб диаметром выше 168 мм расчет на прочность соединения при растяжении производят так же, как для вертикальных скважин без учета действия изгибающих напряжений;

• при интенсивности искривления от 3 до 5⁰/10 м для труб диаметром выше 168 мм допускаемая нагрузка на растяжение уменьшается на 10%.

При расчете обсадных колонн для горизонтальных скважин следует руководствоваться [13].

7. Обоснование состава технологической оснастки и размещение ее элементов на обсадной колонне

В данном разделе следует обосновать необходимость применения, тип, количество и места установки скребков, турбулизаторов, башмаков, обратных клапанов, разделительных пробок, центрирующих фонарей и других элементов оснастки. При этом следует учитывать профиль скважины, геологический разрез, результаты кавернометрии, а также учесть опыт цементирования по ранее пробуренным скважинам.

Число центрирующих фонарей, их тип и место установки определяются в соответствии с [1, 5, 6, 12].

Для предотвращения конвективного смешения тампонажного раствора с буферной или промывочной жидкостью рекомендуется использовать две разделительные пробки – верхнюю и нижнюю.

Результаты расчетов и обоснований для данного раздела представить в виде таблицы (например, табл. 7.1)

Таблица 7.1 – Оснастка обсадных колонн (пример)

Название колонны	Диаметр колонны, мм.	Вид оснастки	Тип, Шифр, Стандарт	Количество	Глубина установки, м. (от устья скважины)
Эксплуатационная	168	Напр. пробка Стоп-кольцо Обр. клапан Центратор Турбулизатор Скребки		1 1 1 10 5 5	3200 3180 3190 3170, 3150, 3120, 3100, 2950, …. 2600, 2400, 2300, 2750,2850, 2900, 3180,….
Промежуточная	245	Напр. пробка Стоп-кольцо Обр. клапан Центратор Скребки
Кондуктор	324	Напр. пробка Стоп-кольцо Обр. клапан