Способ компенсации температурных деформаций обсадных колонн

 

СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ОБСАДНЫХ КОЛОНН, состоящих из толстостенных и тонкостенных секций, включающий натяжение свободной части колонны на величину собственного веса и осевого усилия в колонне, возникающего от нагрева, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности осуществления способа путем уменьшения усилия натяжения свободной части колонны, тол.стостенную секцию располагают в нижней свободной части обсадной колонны, а величину натяжения осевого усилия, возникающего от нагрева, принимают равной величине осевого усилия, возникающего от нагрева тонкостенной сек- Q ции колонны.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. 09) 61) (51) ф E 21 В 17 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21), 3482290/22 — 03 (22) 11.08.82 (46) 30.12,85. Бюл. и 48 (71) .Северо-Кавказский ордена Дружбы наI родов горно-металлургический институт (72) С. Г. Гозюмов, В. М. Костяков, К. Д. Басиев, В. Д. Тоболов, М. С. Чудновский, У. Ш. Бекниязов, А. Д. Александров и В. И. Пен зев (53) 622.276 (088.8) (56) Патент США У 3583485, кл. 166 — 288, опублик. 1971.

Булатов А. И. Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин. М.: Недра, 1977, с. 189-190. (54) (57) СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ОБСАДНЫХ КОЛОНН, состоящих из толстостенных и тонкостенных секций, включающий натяжение свободной части колонны на величину собственного. веса .и осевого усилия в колонне, возникающего от нагрева, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности осуществления способа путем уменьшения усилия натяжения свободной части колонны, толстостенную секцию располагают в нижней свободной части обсадной колонны, а величину натяжения осевого усилия, возникающего от нагрева, принимают равной величине осевого усилия, возникающего от нагрева тонкостенной секции колонны. Э

12014

15

ЧТУ

1= 9

30

Составитель В. Родина

Тсхрсд А.Ач. Корректор В. Бутлга

Редактор Л. Повхан

7976/32 Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проект»»ая, 4

Изобретение относится к крепленшо скважин и может быть использовано при эк- . сплуатации нефтяных и газовых скважин.

Целью изобретения является повышение надежности осуществления способа путем уменьшения усилия натяжения свободной части колонны.

Для осуществления способа компенсации температурных деформаций обсад»ых колонн собирают компоновку из секций, в которой толстостенну»о секцию обсадных колонн распо. лагают в нижней свободной части обсадной колонны (над цементным камнем).

Дл»ша .толстостенной секции определяется из условия обеспечения устойв»вости ее под действием собственного веса I»o следующей зависимости где», — длина толстостенной секции;

3,41 — коэффициент, учитывающий степень защсмлсния толстостенной секции;

E — модуль упругости, кг/см

1 — момент инерции, см ф

1 - — вес лого»п»ого метра нижней толсто. станной секции, кг;

В процессе эксплуатации с увеличением температуры для обеспечения сохранения устойчивости верхней и свободной (незацементированиой) части обсадной колонны, зту часть подвергают натяжению на величину, равную величине ее собственного веса и величине -ссвого усилия, возникающего от нагрева.

За счет установления толстостеш»ой секции в ш»жнсй свободной части обсадной колонны последняя подвергается деформациям удлинения,, а вышележащие секции меньшей тол.щины — деформациям укорочения, В соответ83 2 ствии с этим величина осевого усилия, возникающего от нагрева, принимается равной величине удлинения от нагрева тонкостенной секции свободной части обсадной колонны.

Пример, Способ компенсации темпвратурных деформаций осуществлялся на примере эксплуатационной колонны, длина которой равна 3500 м, диаметр 168 мм.

Толстостенная секция устанавливается в нижней части свободной части обсадной колонны, длина которой принимается равной

500 м, Толщина толстостенной секции равна

14 мм, а ина выбираемая по зависимости о= 3,41 Е "/ и составляет 68 м. В соответ1 ствии с этим длина тонкостенной секции будет равна 500 — 68 432 м, толщина стенки равна 12 мм.

Свободная часть обсадной колонны подверглась натяженщо„равному велипп»е собствен-. ного веса, который составил 24026 кг, а также натяжению, возникающему от нагрева при эксплуатации.

Поскольку при расположении толстостенной секции в нижней свободной части. обсаженной колонны в процессе нагрева в толстостс»п»ой части возникают деформации удлинсш»я, а тонкостенной — деформации укорочсш»я, величину натяжения осевого усилия, возникающего от нагрева, достаточно будет принять равной величине осевого усилия, возникающего от нагрева только тонкостенной секции колонны, что лри расчете составило

52503,4 кг.

Величина температурного нагрева принимао лась при расчетах равной 55 С (для высокотемпературных скважин) .

Общая величина натяжения свободной части колонны составила 76530 кг.