книги / Трубы нефтяного сортамента

Примечание. Обозначение калибров для труб с условным диа­ метром 114 мм и муфт к ним дополнительно должно включать бук­

вы «НКМ», например:

Резьба обсадных труб и муфт к ним с резьбой треугольного про­ филя проверяется калибрами по ГОСТ 10655-81.

Натяг оцинкованной или фосфатированной резьбы муфты по резьбовой калибр-пробке должен быть равен величине А (см. рис. 10.1 О и табл. 8.8 и 8.9), принятой для свинчивания муфт с труба­

ми вручную. Предельные отклонения +3,2 мм.

Натяг резьбы трубы Ат (расстояние от измерительной плоско­

сти калибр-кольца до торца трубы) по резьбовому калибр-кольцу

должен соответствовать величинам, указанным на рис. 10.10 и в

'Табл. 8.8 и 8.9. Предельные отклонения ±3,2 мм.

При свинчивании вручную оцинкованных или фосфатированных муфт с трубами натяг должен быть равен величине А. Предельные

отклонения +3,2 мм. допускается подбор муфт и концов труб по

натягу.

Резьба обсадных труб и муфт к ним с резьбой трапецеидаль­

ного профиля ОТТМ проверяется калибрами по ГОСТ 25575-83.

При определении натяга резьбы трубы по ,резьбовому и гладко­ му калибр-кольцам измерительная плоскость калибр-колец дол­ жна совпадать с торцом трубы или не доходить до торца не бо­ лее чем на 2,5 мм (рис. 10.11).

Натяг оцинкованной или фосфатированной резьбы муфты по

резьбовой калибр-пробке должен быть равен 12-2,5 мм, а измери­ тельная плоскость гладкой калибр-пробки должна совпадать с торцом муфты или утопать относительно торца муфты на более

чем на 2,5 мм (см. рис. 10.11).

При свинчивании вручную оцинкованных или фосфатирован­

ных муфт с трубами натяг должен быть равен 14+3 мм (рис.

JO.12).

После свинчивания трубы и муфты на станке торец муфты дол­ жен совпадать с концом сбега резьбы на_трубе или не доходить до него не более чем на 5 мм (см. рис. 10.12).

Проверка соединений обсадных труб и муфт к ним с трапецеи­

дальной резьбой и уплотнительными поверхностями ОТТГ и без­ муфтовых обсадных труб ТБО производится калибрами по ГОСТ

25575-83.

При определении натяга резьбы по-резьбовому и гладкому ка­ либр-кольцам измерительная плоскость калибр-колец должна на­

ходиться на расстоянии 24-2,5 мм от торца трубы (см. рис. 10.13).

262

аробки; 8 - измеритe.nьная плоскость

гладкого калибр-пробки

lч:!:J

Рис. 10.12. Свинчивание труб

ОТТМ с муфтами вручную и

на станке:

1 - конец сбега резьбы; 2 - свин­

чивание на стаике; 3 - свинчива­

ние вручную

Натяг оцинкованной или фосфатированной резьбы муфты по

резьбовому калибр-пробке должен быть равен 8-2,5 мм (см. рис.

10.13), а измерительная плоскость гладкой калибр-пробки должна утопать относительно торца муфты от 4,0 до 6,5 мм.

При ,определении диаметра уплотнительного коничес,кого по­

яска трубы измерительная плоскость гладкого калибр-кольца дол­ жна совпадать с торцом трубы или не доходить до торца не более

чем на 1,6 мм (см. рис. 10.13).

При определ'ении диаметра в расчетной плоскости оцинкован­

ной или фосфатированной уплотнительной конической расточки муфты измерительная плоскость гладкой калибр-пробки должна находиться на расстоянии 12 (см. табл. 8.14) от торца муфты. Пре­ дельные отклонения +1,6 мм (см. рис. 10.13).

При свинчивании вручную оцинкованных или фосфатирован­

ных муфт с трубами натяг должен быть равен 10±2 мм (рис.

10.14). Допускается подбор муфт и концов труб по натягу.

263

м,

4... 8,5

5" б

1 - конец сбега резьбы; 2 - свинчивание

вручную; 3 - свинчивание на станке

z

После свинчивания трубы и муфты на станке должно быть обе­

спечено сопря~ение торца трубы и упорного уступа муфты по все­ му периметру стыка упорных поверхностей. Допускается зазор

между упорными поверхностями трубы и муфты не свыше 1 мм

для исполнения Б (рис. 10.14).

Натяги резьб ниппельного и раструбного концов труб ТБО

должны быть такими, как у труб ОТТГ.

Диаметры уплотнительных конических поверхностей ниппель­

,ного и раструбного концов трубы должны определяться так же,

как у труб ОТТГ.

Шаг резьбы. (на длине 25,4 мм и на всей длине), углы наклона

сторон и высота профиля, конусность по среднему диаметру треу­

гольной резьбы, конусность по внутреннему диаметру наружной

трапецеидальной резьбы и. по наружному диаметру внутренней

264

трапецеидальной резьбы, перпендикулярность и плоскостность упорных поверхностей, соосность резьбы и уплотнительных кони­ ческих поверхностей соединений труб и муфт ОТТГ и труб ТБО

и ширина упорного уступа раструбного конца труб ТБО должны

проверяться периодически в объемах и сроках, согласованных из­ готовителем с потребителем.

Проверке соосности резьб должно быть подвергнуто не менее

1% муфт от каждой-партии.

Проверке качества сопряжения торца трубы ОТТГ и упорного

уступа муфты подвергают каждое соединение партии.

Конусность по наружному диаметру резьбы труб и ниппельных концов труб ТБО и по внутреннему диаметру резьбы муфт и рас­ трубных концов труб ТБО, а также конусность уплотнительных конических поверхностей труб и муфт ОТТГ и труб ТБО должна проверяться гладкими коническими калибрами (кольцами и проб­ ками полными или неполными) или специальными приборами.

Толщина под резьбой t проверяется во впадине первой нитки, расположенной со стороны торца трубы.

Для проверки совпадения осей резьбы обоих -конпов муфта

ДО.1жна навинчиваться на нарезанный цилиндринеский стержень, точно выверенный и центрированный в патроне токарного станка

ПЛИ специального приспособления. В свободный конец муфты дол­ жен ввинчиваться другой цилиндрический, чисто обработанный стержень длиной не менее 250 мм.

Вращая муфту, определяют биение (удвоенную величину от­

клонения соосности) стержня у торпа муфты и у конца стержня индикатором часового типа с ценой деления 0,01 мм. Отсчет вели­ чины биения у конпа стержня ведется от середины муфты.

ГЛАВА 11

РАСЧЕТ ОБСАДНЫХ КОЛОНН

На обсадную колонну действуют различные по величине и ха­

рактеру нагрузки:

1)растягивающие нагрузки от собственного веса;

2)сжимающие нагрузки от собственного веса, возникающие

при разгрузке колонны, установленной на забой;

3) динамические нагрузки, возникающие в период неустановив­

шегося движения колонны в осевом направлении;

4) осевые нагрузки, оБУСJ10вленные силами трения колонны о

стенки скважины;

5)осевые нагрузки от избыточного давления и температуры

при цементировании и эксплуатации;

6)наружное и внутреннее избыточные даВ.nения;

7)изтибающие нагрузки при искривлении колонны в результа­

те потери устойчивости и при работе в наклонных скважинах.

В зависимости от назначения колонны (промежуточная или

эксплуата~ионная) будут также действовать нагрузки, характер-

ные для данного типа колонны, например си­

лы трения, возникающие при вращении бу­

рильной колонны в обсадной и приводящие в ряде ,случаев к протиранию обсад:ной трубы.

Основные нагрузки для .расчета - осевые

растягивающие нагруз!ки, 'наружное и внут­

р-енн-ее избыточные давления.

где ,\,р - удельный нес бурового раствора за колонной, Н/м3 ; 'ув­

удельный B€C жидкости в колонне, Н/м3 ; h - расстояние от У1СТЬЯ скважины до уровня цементного раствора, м; Н - расстояние от

устья скважины до уровня жидкости в колонне, м.

В газовых, а также в газоконденсатных и газовых скважинах при наличии столба жидкости в колонне

При окончании эксплуатации (Н=L) за внутреннее дав..пение

Pmin принимают наименьшие устьевое и забойное давления для

заданного диаметра эксплуатационной колонны.

В зацементированной зоне давление определяют по составно­ му столбу, пластовому и горному давлению.

1. При расчете по составному столбу (с учетом разгрузки в за­ цементированной зоне) давление принимают

266

Для газавых скважин

(11.1)-(11.3) для интервалов H~.z~1J, O~г~H, O~z~h.

2. При ра'счете по пластовому давлению избыточнае давление

апределяют па фар муле

Z

где YII - средний удельный вес вышележащих парад, Н/м3•

Расчет ведут па наибольшему из давлений, падсчитащщх ПО

.nп. l-з.,'J

Для первых разведачных скважин, а также при кольцевых диа­

метральных зазорах между скважинай и трубами менее 30 мм на- _ ружнае давление определяется по столбу буроваго раствора по формулам п. 1 (примечание б).

Для промежутачных колонн наружное избытачное давление

для нармальных уславий при атсутствии поглощений и проявлений

Qпределяется исходя из минимальнаго внутреннего. давления:

а) в незацементираванной зоне

где ,\,р - удельный вес бурового раствора за колонной, Н(мЗ ; ,\,n- удельный вес бурового раствора в колонне, HjM3•

Наружное избыточное давление при газонефтеводопроявлениях

следующую за рассчитываемой колонну.

Наружное избыточное давление при поглощениях рассчитыва­

ют по формулам (11.l)-(11.7), в которых Н-расстояние от

устья до уровня жидкости в колонне, а ,\,в заменяется на ,\,г;.

Если расчет ведется по пластовому или горному давлению, ТО

используются формулы (11.8) и (11.9).

При кольцевых диаметральных зазорах 30 мм и менее, а также

при наличии других условий, препятствующих полному вытеснению

бурового раствора из кольцевого пространства, наружное избыточ­

ное давление определяется по столбу раствора

ринz = (Ур - ук) z при 0-< z -< L.

Избblточное внутреннее давление

. Внутреннее давление в колонне действует при спуске колоннь:,

в процессе цементирования скважины и при эксплуатации. При спуске колонны в скважину давление в ней равно гидростатическо­ му :столбу жидкости. В ПРОlЦессе ц~м'ен'Гированиявнутреннее гидро­ статическое давление повышается на величину, необходимую для преодоления разности весов столбов жидкости и сопротивления дви­ жению. По мере твердения цементного раствора давление в колон­

не увеличивается, что связано с выделением тепла в процессе схва­

тывания цементного раствора. В период эксплуатации внутреннее

давление определяется уровнем жидкости в колонне или величи­

ной пластового давления (для газовых и фонтанирующих сква­ жин).

Внутреннее избыточное давл~ние определяется для периода

ввода скважины в эксплуатацию (опрессовка колонны), т. е. в мо­

мент передачи наибольшего давления.

Для эксплуатационной колонны в незацементированной зон~ (O~z~h) избыточное внутреннее давление определяется по фор­

268

Таблица 11.1

Минимальное избыточное внутреннее давление при испытании колонн

на герметичность