|
|
УДК 622.24
К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОСЕВЫХ НАГРУЗОК НА КОЛОННУ ШТАНГ В МНОГОИНТЕРВАЛЬНОЙ НАКЛОННОЙ СКВАЖИНЕ
Л.Б. Хузина (д.т.н., профессор АГНИ), А.Ф. Зайнуллин (БашНИПИнефть),
Р.А. Янтурин (ЗАО «Ростнефтехим»)
В последние десятилетия в отечественной и зарубежной нефтепромысловой практике для всех типов колонн штанг получили распространение методы расчета потерь осевой нагрузки, основанные на решении задач продольно-поперечной деформации колонн с помощью дифференциальных уравнений второй степени [1, c.56 и др.] (обозначения изменены) типа:
d2 v
EI------= ± P v - 0,5 Q x + EI / p . (а)
d x2
Здесь Р - растягивающая осевая нагрузка;
EI - жесткость штанг на изгиб;
Q - реакция стенки скважины;
p - радиус кривизны оси скважины на участке набора или спада зенитного угла;
В выражении (а) влияние поперечной составляющей веса штанг в жидкости q'sina на упругую деформацию оси её не приводится, как учитываемое дифференцированно. (Модификации встречающихся в технической литературе других вариантов дифференциальных уравнений второй степени, как правило, по физическому смыслу рассматриваемой задачи близки к приведенному или незначительно отличаются от него по конечным результатам расчета).
Граничные условия на рассматриваемой длине l (участка колонны или одной штанги) определяются геометрическим путем и в зависимости от типа решаемой задачи могут характеризоваться, в общем случае, различными величинами прогиба v и производной dv/dx в точках х=0; l ; l / 2 . Максимальный прогиб штанги определяется элементарным геометрическим путем в зависимости от полуразности [r = 0,5 (D - d)] диаметров:
- соединительной муфты и штанги по телу (для интервалов локального искривления ствола);
- внутреннего диаметра НКТ и наружного соединительной муфты штанг (при возникновении спиральной деформации в нижней части колонны - от сил сопротивления перемещению плунжера вниз).
Геометрические параметры, характеризующие интенсивность искривления ствола, определяются, например, по результатам инклинометрических замеров в скважине, исходя из конкретной решаемой задачи.
61
|
