Методика расчета колонн НКТ. Исходные данные. Пример оформления работы. Пример расчета и подбора НКТ (тип В). Выбор и расчет труб типа в

Методика расчета колонн НКТ

Колонна труб может быть одноступенчатой, состоящей из труб одного диаметра и толщины, и многоступенчатой, состоящей из разнородных труб.

Предельно допустимая дайна подвески одноразмерной колонны труб определяется из условия максимально допустимой растягивающей нагрузки для слабого сечения трубы с учетом коэффициента запаса прочности:

 – приведенный вес одного метра труб, Н/м.

В зависимости от типа рассчитываемых труб в формулу вместо Q подставляют Q_Т , Q_СТР или Q_С.

Приведенный вес учитывает дополнительный к гладкой части вес двух высадок (для труб типа В), одной муфты (для всех муфтовых труб) или усиленных концов (трубы типа НКБ) для каждой трубы. Если в справочных материалах приведенный вес не указан, то он может быть подсчитан по выражению:                 

1_Т – длина трубы, м;

q_Г – вес одного метра гладкого участка, Н/м;

q_В – дополнительный вес высадки концов труб, Н (для гладких труб и труб НКМ      q_В = 0);

q_М – вес одной муфты (для труб НКБ q_М =0).

Если в справочных материалах указан не вес, а масса, то приве­денный вес определяется из выражения:

– масса, соответствующая гладкой, высаженной части труб и муфте,

1_Т – длина трубы, м; g – ускорение силы тяжести, g = 9, 81 м/с².

Многоступенчатую колонну труб рассчитывают снизу вверх, т. е. первой считается нижняя секция. Расчет заключается в определении длины секций. При учете только собственного веса труб для двухразмерной колонны длина нижней и верхней секций составляет соответственно:

     и  

Для трехступенчатой колонны длины секций:

                                           

q₁, q₂, q₃ – приведенный вес одного метра труб каждой секции;

Q₁, Q₂, Q₃ – усилия, соответствующие пределу текучести материала труб соответствующих секций ( , где F_i – площадь поперечно­го сечения трубы; в зависимости от типа применяемых труб в качестве усилия Q_i принимается Q_Т, Q_СТР или Q_С).

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Вариант	Длина колонны труб L, м	Направление скважины	Диаметр трубы D, мм	Толщина стенки трубы S, мм	Длина одной трубы lт, м
		Вертикальные		5, 0	5, 5
				5, 5	6, 0
				7, 0	7, 0
				6, 5	7, 5
				6, 5	8, 0
				7, 0	8, 5
		Наклонно-направленные		5, 0	6, 0
				5, 5	7, 0
				7, 0	7, 5
				6, 5	8, 0
				6, 5	8, 5
				7, 0
		Вертикальные		5, 0	7, 0
				5, 5	7, 5
				7, 0	8, 0
				6, 5	8, 5
				6, 5
				7, 0	5, 5
		Наклонно-направленные		5, 0	7, 5
				5, 5	8, 0
				7, 0	8, 5
				6, 5
				6, 5	5, 5
				7, 0	6, 0
		Вертикальные		5, 0	8, 0
				5, 5	8, 5
				7, 0
				6, 5	5, 5
				6, 5	6, 0
				7, 0	7, 0
		Наклонно-направленные		5, 0	8, 5
				5, 5
				7, 0	5, 5
				6, 5	6, 0
				6, 5	7, 0
				7, 0	7, 5
		Вертикальные		5, 0
				5, 5	5, 5
				7, 0	6, 0
				6, 5	7, 0

                        

Пример оформления работы

Студент ____________________________________          Группа_____________

Вариант _____

Исходные данные:

1. Заданная глубина спуска, м – L =...;

2. Направление скважины − вертикальное или наклонно-направленное;

3. Наружный диаметр труб, мм – D =...;

4. Толщина стенки труб, мм – S =...;

5. Длина одной трубы, м – l _Т =....

 

1. Выбор и расчет гладких труб

………….

Вывод: ………….

 

 

2. Выбор и расчет труб типа В

…………..

Вывод: ………….

 

 

3. Выбор и расчет труб типа НКБ

………..

Вывод: ………….

 

 

4 Выбор и расчет труб типа НКБ

……………

Вывод: ………….

                                                                                                  

Пример расчета и подбора НКТ (тип В)

Выбор и расчет труб типа В

Трубы типа В – муфтовые, с безупорным соединением и треугольным профилем резьбы, относятся к равнопрочным.

Расчет равнопрочных труб производится исходя из прочности тела трубы по следующей методике:

1. Согласно варианта задания из таблицы исходных данных задаемся (например):

1. Заданная глубина спуска, м – L = 2000 м;

2. Направление скважины − вертикальное или наклонно-направленное;

3. Условный диаметр труб, мм – D_у = 73 мм;

4. Толщина стенки труб, мм – S = 5, 0 мм.;

5. Длина одной трубы, м – l _Т = 8 м

2. Определяем действующую нагрузку для равнопрочныхтруб:

, (кН)

где S –толщина стенки трубы, м;

D – наружный диаметр трубы, м;

σ _Т  – предел текучести материала, МПа.

При выполнении расчетов сначала задаемся наименее прочным, а следовательно, более дешевым материалом – группой прочности стали   Д (см. в табл. 6) с самым низким пределом текучести σ _Т = 379 МПа.

3. Определяем допускаемую нагрузку для равнопрочных труб:

, (кН)

n_ı – коэффициент запаса прочности, зависящий от угла наклона оси скважины. Величина коэффициента для вертикальных скважин n_ı =1, 3, а для наклонно-направленных скважин увеличивается на 15 – 20 %.

4. Определяем предельно допустимую длину подвески одноразмерной колонны труб из условия максимально допустимой растягивающей нагрузки для слабого сечения трубы с учетом коэффициента запаса прочности:

, (м)

 – приведенный вес одного метра труб, Н/м.

Для этого необходимо определить приве­денный вес. Если в справочных материалах указана масса (см. таблицы соответствующие типам труб 2, 3, 4, 5), то приве­денный вес определяется из выражения:

 (Н/м)

l_Т – длина трубы, м;

– масса, соответствующая гладкой, высаженной части труб и муфте (см. таблицу 2 для труб типа В),

g – ускорение силы тяжести, g = 9, 81 м/с².

Если в результате расчетов в каких-либо вариантах предельно допустимая длина колонны труб L_доп окажется меньше заданной L= 2000 м, то расчет следует повторить, принимая для труб более прочный материал К …и добиваясь выполнения условия L_доп > L.

Если условие выполняется и L_доп окажется меньше заданной, то подводим итог выполненной работы  (ВЫВОД)

Например:  

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: