Параметры работы штанг в наклонных скважинах
Параметры ствола и работы штанговой колонны | Тип профиля скважины | ||
а | б | в | |
Горизонтальное смещение забоя от вертикали, м | |||
Максимальный угол наклона скважины, град. | |||
Радиус искривления ствола скважины в области набора кривизны, м | |||
Длина вертикального участка, м: | |||
участка набора кривизны | |||
наклонного прямолинейного участка | |||
штанговой колонны | |||
Нагрузка на штанги, Н: | |||
от веса жидкости | |||
от веса штанг на наклонном участке | |||
от сил трения и веса штанг на участке набора кривизны | |||
от веса штанг на вертикальном участке | |||
Максимальная нагрузка на головку балансира, Н |
Рис. 34. Приведенное напряжение в штанговой колонне
Таблица 12
Конструкция штанг и напряжения в них
Номер сечения | σпр Н/мм2 | Тип профиля | Тип колонны | Диаметр штанговой колонны, м | |||||
I II III | 50,8 52,0 38,7 | Вертикальный | Равнопрочная | ||||||
VIII IX | 52,0 40,2 | ||||||||
X | 52,0 | ||||||||
I II III IV V | 50,8 52,2 38,9 45,7 59,2 | ||||||||
VI | 63,5 | ННС | Аналогия с вертикальной | ||||||
VII VIII IX X | 51,1 58,4 45,2 57,3 | ||||||||
I II III | 50,8 52,0 38,7 | ||||||||
IV IVa | 52,0 29,9 | ||||||||
V | 49,6 | ННС | Равнопрочная | ||||||
VI VII VIII | 52,0 48,5 52,0 | ||||||||
IX X | 43,0 52,0 | ||||||||
XI XII | 44,2 50,0 |
штанговой колонны приводит к превышению приведенных напряжений в искривленном участке на 22% по сравнению с допустимым (см. рис. 34).
Если скважины искривлены в пространстве, что отмечается на практике, то напряжения в этих зонах за счет сложения всех составляющих могут достигнуть чрезвычайно больших значений.
Данный анализ позволяет предложить для наклонно направленных скважин, имеющих аналогичный рассмотренному типу профиль, шестиступенчатую штанговую колонну.
Для повышения надежности работы штанговых колонн в наклонно направленных скважинах необходима производить подбор
Рис. 35. Зависимость напряжений изгиба от расстояния между муфтой и центратором на участке спада (а) и набора (б) зенитного угла:
I - Р = 20 кН; II - Р = 5 кН; III - Р = 10 кН; IV - Р = 1 кН;
1 - R - 100 м; 2 - 200 м; 3 - 400 м; 4 - 600 м; Г - начало касания штанг по телу со стенкой насосных труб
штанговой колонны с учетом напряжений, возникающих от искривления колонны. Кроме того, снижения напряжений от изгиба штанг можно достичь установкой центраторов на сильно искривленных участках ствола скважины. Центраторы позволяют уменьшить кривизну штанг в переходной зоне (на небольшом расстоянии от бурта головок) и тем самым снизить напряжения изгиба в опасном сечении.
Необходимо отметить, что такой эффект достигается только в случае использования центраторов, диаметр которых не превышает диаметр штанговых муфт. При этом расчет производят аналогично приведенному выше, без центраторов. Из графиков (рис. 35) видно, что чем меньше расстояние между центраторами, тем больше снижаются напряжения от изгиба штан
Дата добавления: 2020-10-25; просмотров: 405;