 |
Розмежування пластів
Проектування конструкції свердловин. Проектування конструкції свердловини здійснюється на основі суміщеного графіку тисків і передбачає визначення кількості обсад-них колон для несумісних зон буріння, глибини спуску колон і їх розмірів та висоти підйому тампонажного розчину в заколонному просторі.
Суміщений графік тисків (рис.4.10) будується на основі розрахованих еквівалентів градієнта пластового (перового) тиску ( 
) і тиску гідророзриву (поглинання) С 
) для кожного літологічного підрозділу за формулами
Рис.4.10. Суміщений графік тисків:
1-19; 20-38 - Ліни градієнтів пластового тиску і тиску гідророзриву; заштриховані області відповідають зонам зі сумісними умовами буріння
де 
і 
— пластовий тиск і тиск гідророзриву, Па; 
— густина прісної води, кг/м3; 
— прискорення вільного падіння, м/с2; Н — глибина, на якій визначається тиск, м. При відсутності промислових даних тиск гідророзриву визначається за формулами:
= 0.0083Я + (0,665 + 1,0) 
; 
= 0,87 
де 
— тиск порід на глибині Н, МПа; 
— середньозважена густина порід, кг/м3; 
— коефіцієнт Пуассона. Для розрахунку приймається значення 
менше із визначених за цими формулами.
Тиск поглинання 
приймається на основі промислових даних, а при їх відсутності визначається зі співвідношення
= (0,75...0,95) 
На побудованому суміщеному графіку межі зміни еквівалентів тисків бурового розчину є глибинами спуску обсадних колон (рис. 4.10).
Розміри обсадних колон і доліт вибираються знизу вверх, починаючи з експлуатаційної колони, діаметр якої визначається замовником. Мінімально необхідний радіальний зазор між муфтою обсадної колони і стінкою свердловини вибирають із врахуванням жорсткості колони, глибини її спуску, викривлення стовбура і стійкості стінок свердловини та інших факторів. Для вертикальних свердловин приймаються такі радіальні зазори:
Зовнішній діаметр обсадноі колони, Радіальний зазор, мм
мм
114; 127; 140; 146 10-15
168; 178; 194 15-20
219;245 20-25
273;299 25-35
324:340:351 35-45
377:406:426 45-50
Висота підйому тампонажного розчину в затрубному просторі визначається на основі діючих методик та інструкцій.
З'єднання обсадних труб. Обсадні труби для кріплення нафтових і газових свердловин з'єднуються між собою за допомогою нарізних (ГОСТ 632-80) і зварних (ТУ 14-3-1599-88, ТУ 14-3-1068-88) з'єднань (табл. 4.26, 4.27). В нарізних з'єднаннях використовуєься різьба трикутного і трапецеподібного профілю.
Розрахунок обсадних колон проводиться, виходячи з максимальних значень надлишкових зовнішніх і внутрішніх тисків, а також з осьових навантажень, що діють на обсадну колону на різних стадіях (під час буріння, випробування, експлуатації, ремонту свердловин).
Розрахунок експлуатаційних обсадних колон для нафтових свердловин. Внутрішній тиск 
в свердловині у період введення її в експлуатацію при закритому усті (рис. 4.11 ,а, тиск на гирлі 
> 0) визначається за формулою
при 0 
, (45)
де 
- пластовий тиск на глибині 
мПа; 
- густина рідини в колоні, кг/м3; z, 
-відстань від гирла свердловини до розрахункового перерізу і башмака колони, м.
Розрахунок колон нафтових свердловин при виклику припливу, випробуванні на герметичність зниженням рівня рідини і при закінченні експлуатації (рис.4.11, б, в) проводиться за формулами
= 0 при 
= КГ6 
при 
(4.6)
де Н - відстань від гирла до рівня рідини в колоні, м.
Рис.4.11. Схеми положення рівнів в нафтових (а - в), газових (г) і газорідинних (д) свердловинах
Внутрішній тиск в колоні на глибині z при виконанні робіт, які пов'язані з нагнітанням рідини в свердловину (інтенсифікація, гідророзрив, ремонтні роботи і інші), знаходиться за формулою
при 
(4.7)
де 
- відстань від гирла до перерізу, в якому рідина, що нагнітається, виходить із колони, м; 
- пластовий тиск на глибині 
, МПа; 
- додатковий тиск для забезпечення
| Зовнішній діаметр обсадної труби з різьбою трикутного профілю, мм | Товщина стінки, мм | Маса 1 м, кг | Зрушуюче навантаження, кН, для труби зі сталі групи міцності | |||
| Д | Е | Л | М | |||
| 114,3 | 6,4 | 16,9 | ||||
| 7,4 | •19,4 | |||||
| 8,6 | 22,3 | |||||
| 10,2 | 26,7 | - | - | |||
| 127,0 | 6,4 | 19,1 | ||||
| 7,5 | 22,1 | |||||
| 9,2 | 26,7 | |||||
| 10,2 | 30,7 | |||||
| 139,7 | 7,0 | 22,9 | ||||
| 7,7 | 21,1 | |||||
| 9,2 | 29,5 |
виходу рідини з колони при закачуванні, МПа; 
- втрати тиску на тертя при русі рідини в колоні, МПа.
Тиск 
визначають на довжині 
- 
при 0 
;
= 0 
(4.8)
Тиск на гирлі при 
= 0
= 
+ 
(4.9)
де тиск 
визначають на довжині 
У незацементованій зоні зовнішній тиск 
на колону на відрізку від гирла до рівня цементу шукають за формулою
= 10ID"6 
при 0 
де 
- густина бурового розчину за колоною, кг/м3; h - відстань від гирла до рівня цементного розчину, м.
У зацементованій зоні в інтервалі, який закріплений попередньою колоною, зовнішній тиск визначається за тиском стовпа бурового розчину і гідростатичним тиском стовпа води з густиною 
= 1,1 • 103 кг/м3 :
= 10-6 
при 
(4.10)
де 
- відстань від гирла до башмака попередньої колони, м. У зацементованій зоні відкритого стовбура зовнішній тиск на колону визначається з врахуванням пластового і гірського тисків, а при відсутності їх впливу - за формулою (4.10). В інтервалі пластів з відомим тиском зовнішній тиск
(4.11)
а в інтервалі порід, схильних до текучості, він розраховується за гірським тиском
(4.12)
де 
- середня густина верхніх порід, кг/м.3
Таблиця. 4.26
| Зминальнийтиск. МПа, для труби із сталі групи міцності | Внутрішній тиск, МПа, при якому виникає межа текучості матеріалу, для труби зі сталі групи міцності | ||||||
| Д | Е | Л | м | Д | Е | Л | М |
| 27,0 | 35,2 | 38,9 | 41,7 | 37,1 | 54,0 | 64,2 | 74,2 |
| 34,2 | 46,2 | 52,2 | 57,3 | 42,9 | 62,4 | 74,2 | 85,8 |
| 42,4 | 59,0 | 68,0 | 76,1 | 50,0 | 72,5 | 86,2 | 99,8 |
| - | - | 88,1 | 100,2 | - | - | 102,2 | 118,3 |
| 22,3 | 28,1 | 30,6 | 32,4 | 33,4 | 48,6 | 57,7 | 66,8 |
| 29,5 | 39,0 | 43,5 | 47,1 | 39,2 | 56,9 | 67,6 | 78,3 |
| 40,3 | 55,7 | 63,9 | 71,1 | 48,1 | 69,8 | 83,0 | 96,0 |
| 49,3 | 69,7 | 81,1 | 91,7 | 56,0 | 81,2 | 96,5 | 111,7 |
| 22,1 | 27,8 | 30,2 | 31,9 | 33,2 | 48,3 | 57,4 | 66,4 |
| 26,3 | 34,1 | 37,5 | 40,3 | 36,6 | 53,1 | 63,1 | 73,1 |
| 35,1 | 47,5 | 53,9 | 59,3 | 43,7 | 63,5 | 75,5 | 87,3 |
| Зовнішній діаметр об-садної труби з різьбою трикутного профілю, ми | Товщина стінки, мм | Маса 1 м, кг | Зрушуюче навантаження, кН, для труби зі сталі групи міцності | |||
| Д | Е | Л | М | |||
| 10,5 | 33,6 | |||||
| 146,0 | 7,0 | 24,0 | ||||
| 7,7 | 26,2 | |||||
| 8,5 | 28,8 | |||||
| 9,5 | 32,0 | |||||
| 10,7 | 35,7 | |||||
| 168,3 | 7,3 | 29,0 | - | - | ||
| 8,9 | 33,1 | |||||
| 10,6 | 41,2 | |||||
| 12,1 | 46,5 | |||||
| 177,8 | 8,1 | 33,7 | - | |||
| 9,2 | 38,2 | |||||
| 10,4 | 42,8 | |||||
| 11,5 | 47,2 | |||||
| 12,7 | 51,5 | |||||
| 13,7 | 55,5 | _ | ||||
| 15,0 | 60,8 | - | - | |||
| 193,7 | 8,3 | 38,1 • | ||||
| 9,5 | 43,3 | |||||
| 10,9 | 49,2 | |||||
| 12,7 | 56,7 | |||||
| 15,1 | 66,5 | - | - | |||
| 219,1 | 8,9 | 46,3 | ||||
| 10,2 | 52,3 | |||||
| 11,4 | 58,5 | |||||
| 12,7 | 64,6 | |||||
| 14,2 | 71,5 | - | ||||
| 245,5 | 8,9 | 51,9 | ||||
| 10,0 | 58,0 | |||||
| 11,1 | 63,6 | |||||
| 12,0 | 68,7 | |||||
| 13,8 | 78,7 | |||||
| 15,9 | 89,5 | - | - | |||
| 273,1 | 7,1 | 46,5 | .- | - | - | |
| 8,9 | 57,9 | |||||
| 10,2 | 65,9 | |||||
| 11,4 | 73,7 | |||||
| 12,6 | 80,8 | |||||
| 13,8 | 88,5 | |||||
| 15,1 | 96,1 | _ | ||||
| 16,5 | 104,5 | - |
Продовження табл. 4.26
| Зминальний тиск, МП а для труби із сталі групи міцності | Внутрішній тиск, МПа, при якому виникає межа текучості матеріалу, для труби зі сталі групи міцності | ||||||
| Д | Е | Л | М | Д | Е | Л | М |
| 42,4 | 58,9 | 67,9 | 75,9 | 49,9 | 72,4 | 86,1 | 99,7 |
| 20,3 | 25,2 | 27,1 | 28,6 | 31,8 | 46,2 | 54,8 | 63,5 |
| 24,3 | 31,1 | 34,0 | 36,3 | 35,0 | 50,8 | 60,4 | 69,9 |
| 28,8 | 37,9 | 42,1 | 45,6 | 38,6 | 56,1 | 66,6 | 77,1 |
| 34,4 | 46,6 | 52,6 | 57,8 | 43,1 | 62,7 | 74,5 | 86,2 |
| 40,9 | 56,6 | 65,1 | 72,6 | 48,6 | 70,6 | 83,9 | 97,1 |
| 16,6 | 19,9 | _ | - | 28,8 | 41,8 | - | - |
| 24,4 | 31,3 | 34,2 | 36,6 | 35,1 | 51,0 | 60,6 | 70,1 |
| 32,7 | 44,0 | 49,5 | 54,2 | 41,8 | 60,7 | 72,1 | 83,5 |
| 39,9 | 55,0 | 63,0 | 70,2 | 47,8 | 69,3 | 82,3 | 95,4 |
| 18,3 | 22,3 | 24,1 | _ | 30,3 | 43,9 | 52,2 | - |
| 23,5 | 29,9 | 32,5 | 34,6 | 34,3 | 49,9 | 59,3 | 68,6 |
| 29,1 | 38,3 | 42,6 | 46,2 | 38,8 | 56,3 | 67,0 | 77,5 |
| 34,1 | 46,1 | 52,1 | 57,2 | 42,9 | 62,3 | 74,1 | 85,7 |
| 39,5 | 54,4 | 62,3 | 69,4 | 47,4 | 68,9 | 81,8 | 94,7 |
| - | 61,2 | 70,7 | 79,3 | - | 74,3 | 88,3 | 102,1 |
| - | - | 81,2 | 91,9 | - | - | 96,6 | 111,8 |
| 16,2 | 19,3 | 20,5 | 21,4 | 28,4 | 41,3 | 49,1 | 56,8 |
| 21,3 | 26,6 | 28,7 | 30,4 | 32,5 | 47,2 | 56,2 | 65,0 |
| 27,2 | 35,5 | 39,3 | 42,2 | 37,3 | 54,2 | 64,5 | 74,6 |
| 34,5 | 47,2 | 53,5 | 58,8 | 43,5 | 63,2 | 75,1 | 86,9 |
| - | - | 72,0 | 80,8 | - | - | 89,3 | 103,4 |
| 14,4 | 17,0 | 17,8 | 18,5 | 27,0 | 39,2 | 46,5 | 53,8 |
| 19,2 | 23,5 | 25,3 | 26,5 | 30,9 | 44,9 | 53,3 | 61,7 |
| 23,7 | 30,2 | 33,0 | 35,1 | 34,5 | 50,2 | 59,6 | 69,0 |
| 28,6 | 37,6 | 41,8 | 45,2 | 38,5 | 55,9 | 66,4 | 76,8 |
| - | 46,3 | 52,3 | 57,4 | - | 62,4 | 74,3 | 85,9 |
| 10,0 | 11,7 | 12,3 | 12,8 | 24,2 | 35,1 | 41,7 | 48,2 |
| 12,9 | 15,6 | 16,7 | 17,5 | 27,1 | 39,4 | 46,8 | 54,2 |
| 16,2 | 20,0 | 21,7 | 22,8 | 30,1 | 43,7 | 32,0 | 60,2 |
| 18,8 | 23,8 | 26,0 | 27,7 | 32,5 | 47,3 | 56,3 | 63,1 |
| 24,4 | 31,9 | 35,5 | 38,5 | 37,4 | 54,4 | 64,7 | 74,9 |
| - | - | 47,5 | 52,0 | - | - | 74,5 | 86,2 |
| 4,3 | _ | _ | _ | 17,2 | _ | - | - |
| 7,6 | 8,8 | 9,2 | 9,5 | 21,7 | 31,5 | 37,3 | 43,2 |
| 10,6 | 12,4 | 13,1 | 13,8 | 24,8 | 36,0 | 42,8 | 49,5 |
| 13,9 | 16,4 | 17,5 | 18,4 | 27,7 | 40,3 | 47,8 | 55,4 |
| 16,7 | 20,7 | 22,4 | 23,8 | 30,6 | 44,5 | 52,8 | 61,2 |
| 19,9 | 25,4 | 27,8 | 29,8 | 33,5 | 48,7 | 57,9 | 67,0 |
| _ | 30,6 | 34,0 | 36,7 | _ | 53,3 | 63,3 | 73,3 |
| - • | - | 40,9 | 44,7 | - | - | 69,2 | 80,1 |
Розрахунок за формулами (4.11), (4.12) проводиться для інтервалу, який дорівнює потужності пласта плюс 100 м (50 м вище покрівлі та 50 м нижче підошви пласта).
Зовнішній тиск на всій довжині колони знаходиться з врахуванням тиску стовпа бурового і тампонажного розчинів у момент закінчення продавлювання останнього:
= 10-6 
при 0 
= 10-6 
при 
де : 
- густина цементного розчину за колоною, кг/м3.
В усіх випадках зовнішній тиск не може бути нижчим від гідростатичного тиску стовпа води з густиною 
= 1100 кг/м3.
Надлишковий зовнішній тиск 
в загальному випадку визначається як різниця між зовнішнім і внутрішнім тисками
При цьому тиски 
і 
знаходяться для одного і того ж моменту часу: при закінченні цементування, при випробуванні колони на герметичність зниженням рівня і при закінченні експлуатації.
У момент закінчення цементування тиск
= 10~6 
при 0 
і
при 
Під час випробування колон на герметичність зниженням рівня рідини в незацементо-ваній зоні при h < Н (рис. 4.2,6) тиск
при 0 
(4.13)
а при h > Н (рис. 4.2,в) .
при О 
Н (4.14)
і
при Н 
; (4-15)
у зацементованій зоні при Л < Н (рис.4.2,6,) тиск
при 
(4.16)
і
при 
(4.17)
а при Л > Н (рис. 4.2в) -
при 
(4.18)
де тиск 
визначається за формулами (4.6-4.8).
Під час випробування нафтових свердловин тиск 
~ в незацементованій зоні шукають за допомогою формул (4.9-4.11), в зацементованій (4.16) - (4.18), де тиск 
обчис-
люється за формулами (4.10-4.12) для початкового моменту експлуатації. У момент закінчення експлуатації свердловин тиск 
в незацементованій зоні знаходять за формулами (4.13) - (4.15), а в зацементованій - (4.16) - (4.18).
Якщо зовнішній тиск на колону визначають за тиском стовпа бурового розчину, то надлишковий зовнішній тиск - за формулами
при 0 
при 
В інтервалі залягання порід, схильних до текучості, тисІсР3 нг знаходять за формулою
= 10~6 
де значення тиску 
приймають мінімальним "Із визначених за формулами (4.1-4.5).
При розрахунках колон приймають максимальне значення тиску 
Для труб він не повинен перевищувати допустимий тиск:
де 
- критичний тиск, який визначається за відомою формулою Саркісова; 
- коефіцієнт запасу міцності. Для труб, які розміщені в межах експлуатаційного об'єкта п1 = 1,0,..., 1,3 (залежно від стійкості колекторів); для інших секцій- 
= 1,0.
Надлишковий внутрішній тиск в загальному випадку визначається як різниця між внутрішнім і зовнішнім тисками, розрахованими для одного і того ж моменту часу:
(4.19)
де 
- внутрішній тиск під час випробування колони на герметичність, МПа.
(4.20)
де 
- густина рідини для випробування колони на герметичність, кг/м3.
В незацементованій зоні (0 
) тиск 
розраховується за формулами
= 1,1 
- 10~6 
при 1,1 
> 
, (4.21)
при 1,1 
< 
, (4.22)
де 
— мінімальний допустимий тиск при випробуванні колони на герметичність, МПа. Нижче наведені значення тиску 
залежно від діаметру колони при випробуванні її на герметичність:
Зовнішній діаметр колони, мм Роп, МПа
114-127 15.0
140-146 12,5
168 11,5
178-194 9,5
219-245 9,0
273-351 7.5
377-508 6.5
У зацементованій зоні тиск
| Зовнішній діаметр об-садної труби з різзю трикутного профілю, мм | Товщини стінки, мы | Маса 1 м. кг | Змивальний тиск, МП а, для труби зі сталі | ||||
| С-75 | N-80 | С-95 | Р-110 | Y-150 | |||
| 114,3 | 6,35 | 17,2 | 42,3 | 43,7 | 48,4 | 52,1 | - |
| 7,37 | 20,1 | 56,3 | 58,9 | 66,5 | 73,6 | - | |
| 8,56 | 22,5 | - | - | - | 98,8 | 124,9 | |
| 127,0 | 7,52 | 22,3 | 48,1 | 50,0 | 55,8 | 60,9 | 70,7 |
| 9,19 | 26,8 | 68,0 | 72,3 | 82,8 | 92,7 | 116,2 | |
| 10,72 | 31,2 | _ | - | - | - | 157,6 | |
| 12,70 | 34,5 | - | - | - | - | 186,2 | |
| 139,7 | 7,72 | 25,3 | 41,9 | 43,3 | 47,8 | 51,4 | - |
| 9,17 | 29,8 | 58,2 | 60,9 | 69,0 | 76,4 | 93,0 | |
| 10,54 | 34,2 | 72,1 | 76,9 | 89,1 | 100,1 | 126,8 | |
| 168,3 | 8,94 | 35,7 | 38,4 | 39,7 | 43,4 | 46,3 | - |
| 10,59 | 41,7 | 53,9 | 56,3 | 63,5 | 69,9 | - | |
| 12,06 | 47,6 | 67,8 | 71,1 | 81,4 | 91,0 | - | |
| 177,8 | 8,05 | 34,2 . | 26,0 | 26,4 | 28,6 | _ | - |
| 9,19 | 38,7 | 36,2 | 37,3 | 40,5 | 42,8 | - | |
| 10,36 | 43,2 | 46,6 | 48,4 | 54,0 | 58,7 | 67,6 | |
| 11,50 | 47,6 | 56,8 | 59,3 | 67,1 | 74,2 | 89,8 | |
| 12,65 | 52,1 | 67,0 | 70,2 | 80,2 | 89,8 | 111,9 | |
| 13,72 | 56,5 | 73,7 | 78,6 | 92,5 | 104,2 | 132,7 | |
| 193,7 | 8,33 | 39,3 | 22,7 | 23,4 | 25,6 | - | - |
| 9,52 | 44,2 | 32,2 | 33,1 | 35,3 | 36,8 | - | |
| 10,92 | 50,1 | 43,6 | 45,2 | 50,0 | 54,2 | 61,1 | |
| 12,70 | 58,0 | 58,2 | 60,7 | 68,8 | 76,2 | 92,7 | |
| 15,11 | 67,4 | - | - | - | - | 135,7 | |
| 219,1 | 10,16 | 53,6 | 27,7 | 28,2 | 30,0 | - | - |
| 11,43 | 59,5 | 36,9 | 38,1 | 41,4 | 43,9 | - | |
| 12,70 | 65,5 | 46,0 | 47,9 | 53,3 | 57,9 | 66,5 | |
| 14,15 | 72,9 | 56,5 | 59,1 | 66,8 | 74,0 | 89,3 | |
| 244,5 | 10,03 | 59,5 | 20,5 | 21,3 | 23,0 | - | - |
| 11,05 | 64,7 | 25,8 | 26,3 | 28,4 | 30,5 | - | |
| 11,9 | 69,9 | 31,9 | 32,8 | 35,0 | 36,6 | - | |
| 13,84 | 79,6 | 43,9 | 45,6 | 50,5 | 54,6 | 61,8 | |
| 15,11 | 86,9 | _ | - | - | - | 79,8 | |
| 15,87 | 90.9 | _ | - | - | - | 90,5 | |
| 19,05 | 106,4 | - | - | - | - | 135,5 | |
| 273,0 | 11,43 | 75,9 | 21,4 | 22,7 | 24,0 | 25,3 | - |
| 12,57 | 82,6 | 27,7 | 27,7 | 29,6 | 31,9 | - | |
| 13,84 | 90,3 | _ | - | - | 40,4 | - | |
| 15,11 | 97,8 | _ | - | - | 51,6 | 57,4 | |
| 16.51 | 103.7 | - | - | - | 64,0 | 75.0 |
Таблиця 4.27
| Внутрішний тиск. М Па для труби зі сталі | Розтягуюче навантаження, кН, при якому виникає межа текучості матеріалу, для труби зі сталі | ||||||||
| С-75 | N-80 | С-95 | Р-110 | У- 150 | С-75 | N-80 | С-95 | Р-110 | У-150 |
| 50,2 | 53,7 | 63,7 | 73,7 | _ | - | ||||
| 58,4 | 62,2 | 73,9 | 85,5 | _ | Н38 | - | |||
| 99,5 | 135,6 | - | - | - | |||||
| 53,6 | 57,2 | 67,9 | 78,6 | 107,1 | |||||
| 65,5 | 69,9 | 83,0 | 96,1 | 131,1 | |||||
| _ | _ | _ | _ | 139,9 | _ | - | - | - | |
| - | - | - | - | 139,9 | - | - | - | - | |
| 50,0 | 53,4 | 63,4 | 73,4 | _ | - | ||||
| 59,3 | 63,4 | 75,2 | 87,2 | 118,8 | |||||
| 63,9 | 68,2 | 80,9 | 93,7 | 127,7 | |||||
| 48,1 | 51,3 | 60,9 | 70,5 | _ | - | ||||
| 57,0 | 60,7 | 72,1 | 83,6 | _ | - | ||||
| 64,8 | 69,3 | 82,2 | 95,2 | - | - | ||||
| 40,9 | 43,8 | 51,9 | _ | _ | - | - | |||
| 46,8 | 49,9 | 59,3 | 68,7 | , | - | ||||
| 52,8 | 56,3 | 66,8 | 77,4 | 105,6 | |||||
| 58,6 | 62,5 | 74,2 | 85,9 | 117,1 | |||||
| 59,7 | 63,8 | 75,6 | 87,6 | 119,5 | |||||
| 59,7 | 63,8 | 75,6 | 87,6 | 119,5 | |||||
| 38,9 | 41,5 | 49,3 | - | - | - | ||||
| 44,4 | 47,5 | 56,4 | 65,3 | , | - | ||||
| 51,0 | 54,4 | 64,6 | 74,8 | 102,0 | |||||
| 54,9 | 63,3 | 75,1 | 87,0 | 118,7 | |||||
| - | - | - | - | 135,7 | - | - | - | - | |
| 42,0 | 44,7 | 53,2 | _ | - | - | - | |||
| 47,2 | 50,3 | 59,7 | 69,3 | - | - | ||||
| 52,5 | 56,0 | 66,5 | 76,9 | 105,0 | |||||
| 58,5 | 62,3 | 74,1 | 85,7 | 116,9 | |||||
| 37,2 | 39,6 | 47,0 | _ | - | - | - | |||
| 40,9 | 43,7 | 51,8 | 59,9 | - | - | ||||
| 44,4 | 47,4 | 56,2 | 65,1 | _ | - | ||||
| 51,2 | 54,6 | 64,8 | 75,1 | 102,5 | |||||
| _ | _ | _ | _ | 110,9 | _ | . | - | - | |
| _ | _ | _ | _ | 117,5 | _ | _ | - | - | |
| - | - | - | - | 124,6 | - | - | - | - | |
| 37,9 | 40,4 | 48,0 | 55,5 | _ | - | ||||
| 41,6 | 44,4 | 52,8 | 61,1 | - | - | ||||
| _ | _ | _ | 67,3 | _ | -. | - | - | - | |
| _ | _ | _ | 73,5 | 100,2 | - | - | - | ||
| - | - | - | 77.5 | 105.8 | - | - | - |
| Зовнішній діаметр об-садноі труби з різзю трикутного профілю, MM | Товщини стінки, MM | Маса 1 м, кг | Змивальний тиск, МПа, для труби зі сталі | ||||
| С-75 | N-80 | С-95 | Р-110 | Y-150 | |||
| 298,5 | 12,42 | 89,3 | 21,2 | 21,9 | 23,7 | - | - |
| 339,7 | 13,05 | 107,1 | 17,9 | 18,4 | 19,4 | 19,8 | - |
| 13,97 | 111,6 | 20,6 | 21,4 | - | 19,8 | ||
| 15,44 | 123,5 | 26,3 | 26,7 | - | - | ||
| 18,26 | 144,3 | 39,4 | 40,7 | - | - | - | |
| 406,4 | 16,66 | 159,2 | 20,5 | 21,2 | - | - | - |
(4.3) 
при 
і
(4.24)
при 
,
де і = 2,3,... - номери пластів від башмака проміжної колони; 
- відстань від гирла до середини найближчого (першого) до башмака проміжної колони пласта з тиском 
, м ; 
- віддаль від гирла до середини наступних від башмака проміжної колони пластів
з тиском 
(І-1), м.
Якщо 1,1 . 
< 
то у формулу (4.23) або (4.24) замість величини 1,1 
підставляють значення тиску 
. Під час випробування колони з пакером тиск. 
в формулі (4.15) визначають як
де 
- максимальне значення тиску, яке визначається за формулами (4.5 - 4.9). При цьому мінімально необхідний тиск на гирлі обсадної колони під час випробування на герметичність будь-якої П секції з верхньою межею на глибині z визначається з виразу
Тиск 
розраховують як різницю тисків 
і 
за формулами (4.20-4.24). Надлишковий внутрішній тиск не повинен перевищувати допустимий:
де 
- надлишковий внутрішній тиск, при якому напруження в тілі труби досягають межі текучості, 
знаходять за формулою Барлоу (з коефіцієнтом 0,875, який враховує відхилення товщини стінки труби по ГОСТ 632-80); 
- коефіцієнт запасу міцності при діаметрі труби типів А, Б 114-219 мм, він становить 1,15, а при діаметрі більше 219 мм для труби типу А - 1,15, для труби типу Б - 1,45.
Продовження табл. 4.27
| Внутрішний тиск, М П а для труби зі сталі | Розтягуюче навантаження, кН, при якому виникає межа текучості матеріалу, для труби зі етапі | ||||||||
| С-75 | N-80 | С-95 | Р-110 | У-150 | С-75 | N-80 | С-95 | Р-110 | У-150 |
| 37,7 | 40,2 | 47,7 | _ | - | - | - | |||
| 34,1 | 37,1 | 44,0 | 51,0 | 69,6 | |||||
| 37,2 | 39,7 | _ | - | - | - | - | - | ||
| 41,2 | 43,9 | - | - | - | - | - | - | ||
| 43,3 37,1 | 46,0 39,5 | " | " | - | 6259 6671 | 6661 7093 | - | - | - |
Осьове навантаження на колону від власної ваги 
визначається з врахуванням теоретичної ваги колони:
де п - кількість секцій в обсадній колоні; 
- довжина gі-ї секції, м; 
- зведена маса їм і-ї секції в повітрі, кН/м.
Маса колони 
не повинна перевищувати допустиму:
де [Р] = 
, 
- коефіцієнт запасу міцності; 
- зрушувальна осьова розтягуючи сила, при якій в найбільш небезпечному перерізі нарізного з'єднання напруження досягають межі текучості. Сила 
для труб з нарізкою трикутного профілю визначається за формулою Яковлева-Шумілова і міститься в довідниках.
Нижче наведеш значення коефіцієнта, 
для вертикальної сверд-ловини:
Діаметр труби, ми Довжина колони, м n3
114-168 До 3000 1,15
Більше 3000 1.30
178-245 До 1500 1.30
Більше 1500 1.45
273 - 324 До 1500 1,45
Більше 1500 1,60
Більше 324 До 1500 1.60
Більше 1500 1,75
Розрахунок на розтяг колони з нарізкою трапецеподібного профілю (ГОСТ 632-80) проводять за значенням руйнуючого навантаження, мінімального зі обчислених, виходячи з умов руйнування по тілу труби, виходу різьби і з спряження і руйнування по муфтовій частині з'єднання.
Руйнуюче навантаження по тілу труби в небезпечному перерізі
= 0,785 [(. 
- 0,022)2 - 
(4.25)
при виході різьби зі спряження -
(4.26)
по муфтовій частині з'єднання в небезпечному перерізі -
= 0,785 
(4.27)
Для колон, які зібрані з труб ОГ з товщиною стінки до 10 мм включно, руйнуюче навантаження визначається, виходячи з міцності ніпельної частини:
= 0,785 [( 
- 0,09)2 - (- 
- 2<$)г] 
(4.28)
Для труб ОГ з товщиною стінки 11 мм і більше руйнуюче навантаження визначається, виходячи з міцності муфтової частини:
(4.29)
У формулах (4.20)—(4.29) прийняті такі умовні позначення: 
- зовнішній діаметр труби, мм; 
- товщина стінки, мм; 
- мінімальна межа міцності при розтягу, МПа; 
-висота профілю різі, 
- 1,6 мм; 
- мінімальна межа текучості при розтягу МПа; 
-середній діаметр тіла труби, мм.
- діаметральний натяг згвинчуваного з'єднання, мм; 
- модуль зміцнення, який дорівнює 4900 МПа для сталі групи міцності Д, 3430 МПа для сталей групи міцності К і Е і 2450 МПа-для сталей груп міцності Л і М; 
- коефіцієнт Пуассона, 
- 0,5; 
- робоча висота профілю різьби, Л = 1,2 мм; l - довжина різьби, яка перебуває в спряженні, 
- 14 мм; φ- кут тертя, 
= 11°; 
- кут нахилу сторони профілю, 
= 3°; 
- загальна довжина різі, мм; 
- зовнішній діаметр муфти, мм; 
- зовнішній діаметр різьби муфти в небезпечному перерізі, мм; 
- 0,0125 - 
/16, 
- довжина зовнішньої різьби з повним профілем, мм.
Допустиме розтягуюче навантаження [Р] визначається за формулою
де 
- руйнуюче навантаження, яке визначається за наведеними формулами, 
=1,75...1,8,
Особливості розрахунку проміжної обсадної колони для нафтових свердловин. Максимальний внутрішній тиск при закритому гирлі ( 
> 0) під час ліквідації відкритого фонтанування за формулою
при 
при 
= 0,
де 
- відстань від гирла до покрівлі пласта, в якому можливе нафтогазоводопроявлення, м; 
- середня густина пластових фаз, кг/м3.
Під час буріння під наступну за розрахунковою колоною з застосуванням обважненого розчину ( відсутні поглинання, проявлення, тиск 
= 0) максимальний внутрішній гідростатичний тиск дістають за формулою
при 