33. Прочность труб при избыточном гидравлическом наружном давлении.
В
незацементированном участке
;
В зацементированном участке после ОЗЦ наружное давление в интервале, закрепленном предыдущей колонной, определяют по давлению составного столба воды с г.с. = 1,1 10 н/м3 по высоте цементного кольца:
при
В
зацементированной зоне открытого ствола
наружное давление на колонну после ОЗЦ
определяют с учетом пластового давления.
В интервале пластов с известным пластовым
давлением:
Для
пластов мощностью до. 200 м пластовое
давление определяют для середины
пласта:
где: Ркр - пластовое давление на кровле пласта, МПа; Рпод - пластовое давление на подошве пласта, МПа.
При:
наличии одного флюидосодержащего пласта
распределение давления на участке
считается
линейным от
до
и определяется по формуле:
при
где: S1 - расстояние от устья до середины ближайшей к башмаку промежуточной колонны пласта с пластовым давлением
В
пластах мощностью более 200 м наружное
давление в интервале пласта распределяется
между кровлей и подошвой по линейной
закономерности. Расчет наружного
давления в интервале залегания пород,
склонных к текучести,
производят
по горному давлению:
Наружное давление по всей длине колонны, рассчитанное с учетом давления составного столба бурового и тампонажного растворов определяют на момент конца продавливания тампонажного раствора по формулам:
при
при
Во
всех случаях наружное давление не может
быть меньше гидростатического давления
столба воды с удельным весом
.
Наружное давление в газовых, газонефтяных скважинах определяют аналогично.
34. Прочность труб при избыточном гидравлическом внутреннем давлении.
Внутреннее давление определяют для процессов, в течение которых оно достигает максимальных и минимальных значений (испытание на герметичность, опробование, эксплуатация и ремонт скважин). Внутреннее давление достигает максимального значения в период ввода скважины в эксплуатацию (при закрытом устье) или при нагнетании в скважины жидкостей для интенсификации добычи, а также при ее испытании на герметичность. Минимальные значения внутренних давлений обычно имеют место при окончании эксплуатации скважин, для случая полного замещения жидкости в скважине пластовым флюидом, для процесса испытания колонн на герметичность снижением уровня. Следует учитывать, что внутреннее давление во всех случаях имеет линейный характер распределения.
Сопротивляемость труб внутреннему давлению определяется по формуле Барлоу:
Критическое давление может быть повышено за счет применения металла с большим пределом текучести или труб с большей толщиной стенки. При прочих равных условиях увеличение диаметра труб снижает сопротивляемость внутреннему давлению.
В практических расчетах используют справочные материалы, полученные умножением значений, полученных по формуле Барлоу, на 0,875. Это связано с тем, что ГОСТ допускает уменьшение толщины стенки трубы до 12,5%.
35. Влияние овальности труб на их сопротивляемость гидравлическому давлению.
Любое увеличение овальности трубы ведет к уменьшению критического давления на смятие. ГОСТ допускает овальность до 2%. Любое повреждение трубы при транспортировке, хранении, укладке, ведущее к потере цилиндрической формы, может привести к смятию этой колонны при спуске или последующей эксплуатации.
На принципе уменьшения овальности (не более 0,5%) изготавливают специальные трубы с повышенной сопротивляемостью наружному давлению.
В практических расчетах используют справочные данные, полученные по формуле Саркисова. В этой формуле учитывается возможная овальность труб, разностенность и другие факторы.