Дипломная работа: Техническое перевооружение цеха по ремонту насосно-компрессорных труб

По сжимающей нагрузке при опоре НКТ о пакер или забой.

При опоре низа колонны НКТ о забой или на пакер может возникать продольный изгиб труб. При проверке труб на продольный изгиб определяют критическую сжимающую нагрузку, возможность зависания труб в скважине и прочность изогнутого участка.

Колонна НКТ выдерживает сжимающие нагрузки, если допускаемая критическая нагрузка Р_кр > Р_уст n_ус ,

Где

3,5 – коэффициент, учитывающий защемление колонны НКТ в пакере

J– момент инерции поперечного сечения трубы . D_н , D_вн – наружный и внутренний диаметр трубы, при колонне НКТ, состоящий из секций разного диаметра, в расчет принимаются размеры нижней секции, в нашем случае параметры d_нкт .λ – коэффициент, учитывающий уменьшение веса труб в жидкости,

λ

q– масса одного погонного метра труб с муфтами в воздухе, кг/мD_обс.вн – внутренний диаметр обсадной колонны, м.Если выполняется неравенство Р_уст > РI_max – происходит зависание труб в скважине, где РI_max – предельная нагрузка, действующая на забой, при любом увеличении сжимающего усилия в верхнем конце колонны труб.При изгибе труб на большой длине возможно зависание изогнутых труб НКТ за счет рения их об осадную колонну. При этом на пакер передается не весь вес изогнутой колонны. В этом случае, если на верхнем конце колонны неограниченно увеличивать сжимающее усилие, то нагрузка, передаваемая колонной НКТ на забой, не превысит величины

Р_1;оо = λ Iqζ_1;оо

Где ζ_1;оо = ,

α – параметр зависания

ƒ – коэффициент трения НКТ об осадную колонну при незапарафированной колонне (для расчетов можно принимать ƒ = 0,2)

r– радиальный зазор между НКТ и обсадной колонной

I– длина колонны, для скважин в пределе I= Н

Если увеличивать длину колонны, то α → ∞, ζ_1;оо → 1/α и получаем предельную нагрузку, передаваемую на забой колонной НКТ:

При свободном верхнем конце колонны НКТ (I= Н) нагрузка, передаваемая НКТ на забой:

Р_1,о = λ qН ζ_1;о

Где ζ_1;о =

Условие прочности для изогнутого участка колонны НКТ записывается в виде:

Где F₀ – площадь опасного сечения труб, м²

W₀ – осевой момент сопротивления опасного сечения труб, м³

Р_1сж – осевое усилие, действующее на изогнутый участок труб, МН

σ_m – предел текучести материала труб, МПа

n– запас прочности, принимаемый равным 1,35.

2.6 Характеристика цеха по обслуживанию и ремонту НКТ

Оборудование цеха по обслуживанию и ремонту НКТ обеспечивает полный цикл ремонта и восстановления насосно-компрессорных труб с повышением ресурса их работы.

В составе цеха: