ВУЗ:
Составители:
6. Пример расчета
Одной из основных нагрузок, действующих на колонну в период
эксплуатации после спуска обсадной колонны в скважину и ее цементиро-
вания, считается наружное боковое давление, оказываемое окружающей
средой.
Главная причина смятия колонны – наличие в разрезах скважин пла-
стов глин, которые, обладая свойством изменения напряженного состояния
в течение времени, приводят
к увеличению горного давления на колонну в
этой зоне.
Данные для расчета: скв. 135, Соимлорское месторождение.
ρ
ц.р.
=1850 кг/м
3
; ρ
б.р.
=1170 кг/м
3
; Z=400 м (глубина, на которой про-
изошло смятие); h=100 м – расстояние от устья до уровня тампо нажного
раствора; ρ
п
=2100 кг /м
3
– плотность горных пород на Z=400 м (люлинвор-
ская свита), δ=7 мм; группа прочности Д, К
1
=2 МПа для глин.
Р
г
=9,81×10
-6
×2100×400=8,2 МПа Р
г
=ρ
п
×Z
Р=ρ
ц.р.
×Z-(ρ
ц.р.
-ρ
б.р.
)h=[1850×400-(1850-1170)10]9,81×10
-6
=7,2 МПа
Подставим эти значения в формулу (27) при К
1
=2 МПа
q
расч
(t)=7,2+0,63×2×ln
2
2,72,8
−
+0,37(8,2-7,2-2)=6,0 МПа
Р
кр
для обсадной трубы из [1] равно 20,5 МПа.
n
1
=
0,6
5,20
=3,4 т.е. трехкратный запас прочности от влияния наружно -
го бокового давления. Значит вывод о том, что смятие обсадной эксплуа-
тационной колонны произошло из-за действия горного давления – неверен .
Вполне возможно, что прочность колонны уменьшилась из-за корро-
зии металла труб, т.к. в этой скважине проводилась глинокислотная обра-
ботка и
кроме того скважина эксплуатировалась длительное время. Воз-
можно изначально низкое качество труб – дефекты металлургического
происхождения: наличие в теле труб скрытых трещин, плён, закатов, кото-
рые были пропущены из-за несовер шенства существующей сист емы кон-
троля труб.
7. Выводы
Исходя из вышеизложенного, можно сделать следующие выводы:
1. При проектировании обсадных колонн учесть все
нагрузки, дей-
ствующие на них, невозможно, поэтому при расчет е учитывают
только основные нагрузки;
2. Надежность обсадных колонн зави сит от обоснованного расчета
на наружное избыточное давление, которое определяется , исходя
из конкретных условий нагружения;
3. Необходимо учитывать величину давления пород второго типа на
обсадную колонну с последующей расчетной проверкой их проч-
ности на
смятие;
17
