Анализ зависимости внешних давлений от геометрических параметров обсадной трубы

2. Рекомендации по проектированию монолитных железобетонных перекрытий со стальным профилированным настилом / НИИЖБ, ЦНИИ Промзданий. М., 2007. 43 с.

АНАЛИЗ ЗАВИСИМОСТИ ВНЕШНИХ ДАВЛЕНИИ ОТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБСАДНОЙ ТРУБЫ

Кудряшова Л.С.

Кудряшова Любовь Сергеевна - магистрант, кафедра инженерной геологии, оснований и фундаментов, факультет промышленного и гражданского строительства, Самарский государственный технический университет, г. Самара

Аннотация: обсадные трубы широко используют для защиты стенок скважины от обрушения при изготовлении буронабивных свай. В статье проанализированы зависимости внешних давлений от геометрических параметров обсадной трубы. Ключевые слова: скважина, давление, обсадная колонна.

Обсадные трубы широко используют для защиты стенок скважины от обрушения при изготовлении буронабивных свай. Надежность работы обсадных труб является одним из необходимых условий, обеспечивающих возможность углубления скважин до проектных отметок и их эксплуатацию.

Расчет обсадной трубы - это комплекс процедур, направленных на установление габаритов, особенностей конструкции и других факторов, которые могут влиять на качество скважины, продуктивность и эффективность эксплуатации. Готовая конструкция должна полностью соответствовать нормам ГОСТ и правилам техники безопасности [1].

Так как на стройке между процессом бурения и бетонирования скважины может возникнуть временной промежуток, важно быть уверенным, что за это время стенки скважины сохранят свою целостность. Поэтому важно быть уверенным в прочности и надежности обсадных труб. Расчет стенок трубы на смятие показывает предельную сминающую нагрузку, которую выдержат стенки трубы при действии боковых напряжений от грунтовой толщи.

Критическое давление - это давление, при котором напряжения в теле трубы достигают предела текучести и при повышении которого наступит смятие трубы от наружного давления.

Расчет на предельную сминающую нагрузку можно выполнить по формуле Саркисова [2].

Где Кт1П = 5тт/Он;

50 = 0,9055н.

Р0 = К/ Ктт/

32

Коэффициенты Kmin , К0 , р0 учитывают равновесность труб.

При определении критического давления, учитывается, что труба может быть овальной. Овальность труб учитывается коэффициентом (е).

е = (Dmax - D шш)Юср (5) Dн - наружный диаметр трубы, см ^ - номинальная толщина стенки трубы, см, 50- расчётная величина стенки трубы, см; 5min - минимальная толщина стенки, см. Е =2,1х106 кг/см2 - модуль упругости Юнга; бт - предел текучести, МПа.

Расчет обсадной колонны должен производиться на этапе проектирования скважины, чтобы сразу выбрать толщину трубочных стенок, вид материала, общий диаметр и учесть другие аспекты. Формула расчета может видоизменяться в зависимости от типа колонны.

Так, для наклонных газовых или нефтяных скважин с соответствующими обсадными колоннами следует брать в расчет параметр прочности на растяжение (запас делается в зависимости от того, какую форму имеет ствол и под каким углом он уходит в глубину).

Расчеты производятся с учетом профиля на этапе планирования, в них должны также учитываться прочностные характеристики конкретных материалов, определяются конкретные испытания перед опусканием трубы в ствол. Основные данные для проведения расчета обсадных труб:

- Глубина спуска.

- Интервал проведения перфорирования.

- Степень опорожненности колонны.

- Давление на пласты.

- Температурный режим и т.д.

Обсадная труба является неотъемлемым элементом любой скважины, где есть опасность обрушения стенок. Грамотно проведенные расчеты позволят соорудить оптимальную по функциональности и стоимости конструкцию, которая будет требовать минимального обслуживания [3].

Список литературы

1. Булатов А.И. Проектирование конструкций скважин Текст. / А.И. Булатов, Л.Б. Измайлов, О.А. Лебедев. М.: Недра, 1979. 280 с.

2. Саркисов Г.М. Расчеты бурильных и обсадных колонн Текст. / Г.М. Саркисов М.: Недра, 1971.205 с.

3. Обсадная колонна. Расчет обсадной колонны скважины. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://snkoil.com/press-tsentr/polezno-pochitat/obsadnaya-kolonna-neftyanoy-skvazhiny-formuly-rascheta/ (дата обращения: 25.10.2017).