м., кг Высота резьбы h, мм Длина резьбы по основной плоскости, L, мм 33 33,4 3,5 42,2 2,65 1,412 16,3
Исходя из условий прочности НКТ на разрыв в опасном сечении, на страгивающие нагрузки в резьбовом соединении и на внутреннее давление, определим глубину спуска ступеней колонны гладких насосно-компрессорных труб с треугольной резьбой из сталей групп прочности «Д», «Е», «Л» общей длиной 2700 м для фонтанирующей скважины глубиной 2800 м. Диаметр и толщина стенки эксплуатационной обсадной колонны 114×7,4 мм. Так как уровень жидкости в межтрубном пространстве при эксплуатации может оттеснен до башмака колонны труб, то при проведении расчета можно пренебречь потерей веса колонны труб в жидкости.
Решение Первую секцию гладких НКТ 33×3,5 примем из стали минимальной группы прочности «Д» (предел текучести σт = 380 МПа).
Расчет на страгивающую нагрузку проведем по формуле (1). Необходимые исходные данные принимаем из табл. 1.
;
;
;
;
;
.
Расчет максимальной нагрузки проведем по формуле (2):
.
Т.к. страгивающая нагрузка меньше, рассчитаем максимальную глубину спуска секции насосно-компрессорных труб по формуле (3):
.
Поскольку 1583 м < 2700 м, верхнюю вторую секцию берем из стали групп прочности «Е» (предел текучести σт = 552 МПа):
;
;
;
;
;
Предельная нагрузка:
так как и в этом случае Рпр2 > Рстр2, за расчетную нагрузку принимаем Рстр2. Длина 2-й секции:
Поскольку 1583+716=2299 м < 2700 м, верхнюю третью секцию берем из стали групп прочности «Л» (предел текучести σт = 654 МПа):
;
;
;
;
;
Предельная нагрузка:
так как и в этом случае Рпр3 > Рстр3, за расчетную нагрузку принимаем Рстр3. Длина 3-й секции:
Таким образом, суммарная длина НКТ составит 1583+716+425=2724 м > 2700 м. Принимаем длину третьей верхней секции 401 м.
Рассчитаем минимальный зазор между между НКТ и обсадной колонной:
S = 114 — 2· 7,4 — Dм. нкт = 99,2 — 42,2 = 57,0 мм.
Рассчитаем максимально допустимое внутреннее давление для нижней трубы секции насосно-компрессорных труб 33×3,5 (формула (4)):
Определим фактическое внутреннее давление трубы по формуле (5) при следующем условии: плотность извлекаемой жидкости ρж=850 кг/м3, буферное давление Рбуф=0,5 МПа:
;
Так как 53,1 МПа > 23,0 МПа, то выбранная ступенчатая колонна НКТ проходит по запасу прочности на внутреннее давление для заданных условий эксплуатации скважины.
Заключение
В данной работе была рассмотрена методика расчета насосно-компрессорных труб при фонтанно-компрессорной эксплуатации скважин. В результате расчета были определены необходимые длины и группы прочности спускаемых в скважину секций НКТ 33×3,5 согласно заданию.
Список используемой литературы
1 ГОСТ 633–80 Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним. Тех;
нические условия.
2 ГОСТ Р 53 366−2009
Трубы стальные, применяемые в качестве обсадных или насосно-компрессорных труб для скважин в нефтяной и газовой промышленности.
3 Инструкция по расчету колонн насосно-компрессорных труб. Москва, 1998.
4 Расчеты в бурении/Справочное пособие/ Под редакцией А. Г. Калинина, — М: РГГРУ, 2007. — 668 стр.
5 Трубы насосно-компрессорные. Руководство по эксплуатации.
ЗАО «ВНИИТнефть», Самара, 2010.
Изм.
№ Докум.
Лист
Подпись
Дата
Выполнил
Руководит.
Консульт.
Утв.
РТК.О.240 404 02 ПНиГ-10/9 ПЗ
Литера.
Лист
Листов
Расчет насосно-компрессорной гладкой трубы с треугольной резьбой
АУ РС (Я) «МРТК»
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РТК.
0.240 404 01 ПНиГ-06/9 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РТК.
0.240 404 01 ПНиГ-06/9 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РТК.
0.240 404 01 ПНиГ-06/9 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РТК.
0.240 404 01 ПНиГ-06/9 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РТК.
0.240 404 01 ПНиГ-06/9 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РТК.
0.240 404 01 ПНиГ-06/9 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РТК.
0.240 404 01 ПНиГ-06/9 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РТК.
0.240 404 01 ПНиГ-06/9 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РТК.
0.240 404 01 ПНиГ-06/9 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РТК.
0.240 404 01 ПНиГ-06/9 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РТК.
0.240 404 01 ПНиГ-06/9 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РТК.
0.240 404 01 ПНиГ-06/9 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РТК.
0.240 404 01 ПНиГ-06/9 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
РТК.
0.240 404 01 ПНиГ-06/9 ПЗ
