Визначають відстань між центратором за умовою допустимої стріли прогину обсадної колони:
, (2.29)
де l - відстань між центратором, м;
б2 - середньозважений зенітний кут стовбура свердловини в інтервалі від hв до L;
L - глибина спуску обсадної колони, м.
Необхідне число центраторів в розглянутому інтервалі, шт:
. (2.30)
У випадку, коли l 1 lt; h ц розрахунок продовжують по нижчеописаній схемою.
Стріла прогину обсадної колони від власної ваги, мм:
. (2.31)
Розтягуюче зусилля від нижчого ділянки обсадної колони, кгс:
. (2.32)
Критична сила, кгс
. (2.33)
Стріла прогину труб між центратором з урахуванням розтягуючого зусилля, мм:
. (2.34)
Вибирається відстань між центратором l по зіставленню значень f і [f].
Якщо f? [f] приймають l=l 1 і розрахунок ведуть за формулою (2.30). Якщо f gt; [f] розрахунок послідовно здійснюють за формулами (2.29) - (2.30).
Розрахуємо потрібну кількість центраторів для кондуктора діаметром 168 мм.
У розділі 2.2 було встановлено, що діаметр долота для буріння під кондуктор повинен становити 215,9 мм. Звідси допустима стріла прогину обсадної колони буде:
.
Згідно з результатами розрахунків у розділі 2.2 встановлено, що внутрішній діаметр кондуктора буде дорівнює 152,3 мм. Звідси жорсткість труб обсадної колони:
.
Обсяг витісненого тампонажного розчину:
Вага витісненого тампонажного розчину:
.
Внутрішній об'єм обсадної колони:
.
Вага продавочной рідини:
.
Згідно ГОСТ 632-80 вага одного метра труб із зовнішнім діаметром 168,3 мм і товщиною стінки 8,0 мм становить 325 Н або 32,5 кгс/м. Таким чином, вага обсадної колони з продавочной рідиною буде:
.
Вага обсадної колони з продавочной рідиною в цементному розчині:
.
Оскільки свердловина є вертикальною, будемо вважати, що на відхилення свердловини від вертикалі впливатиме лише зенітний кут падіння пластів. Згідно таблиці 1.1 середній кут падіння пластів (і отже відхилення стовбура свердловини від вертикалі) в інтервалі установки кондуктора (0-1815 м) становить 1,2о. Тоді притискає зусилля, що діє на центратор при відстані між центратором 10 м, буде:
.
Допустиме навантаження на центратор ЦЦ - 168/216-1 згідно з даними таблиці 2.19 становить 7,8 кН або 780 кгс/м. Звідси відстань між центратором по допустимому навантаженні на один центратор складе:
.
Оскільки цементування кондуктора здійснюється до гирла, то Hц=1815 м. У цьому випадку 118 lt; 1815, тобто l1 lt; Hц, отже далі розраховуємо стрілу прогину обсадної колони від власної ваги: ??
.
Цементування кондуктора буде здійснюватися до гирла, тому hв=0 м, L=1815 м, а б2 буде дорівнює б1. Розтяжне зусилля від нижчого ділянки обсадної колони буде:
.
Критична сила:
.
Стріла прогину труб між центратором з урахуванням розтягуючого зусилля:
.
0,54 lt; 7,85, тобто f lt; [f], тому приймаємо l=l 1=118 м і розрахунок ведемо за формулою (2.30):
.
По довжині кондуктора через кожні 118 м будуть встановлені 16 центраторів ЦЦ - 168/216-1. Крім цього згідно з вимогами [6] для кондуктора повинен бути встановлений один центратор на відстані 10 м над черевиком, а оскільки цементаж кондуктора здійснюється до гирла, то додатково повинні бути встановлені у гирла дві центратору з відстанню 10 м. Таким чином, загальне потрібне кількість центраторів при кріпленні кондуктора складе 19 шт.
В інтервалі установки експлуатаційної колони діаметром 114 мм буде встановлений башмак БКМ - 114, зворотний клапан ЦКОД #151; 114-1, для цементажа буде використана головка Цементувальні ГЦУ - 114 і один комплект розділових пробок ПП 114Ч146. Для центрування будуть використовуватися центратори ЦЦ - 114/151-1 (таблиця 2.19). Потрібне кількість центраторів буде розраховуватися за формулами (2.19) - (2.34).
Розрахуємо потрібну кількість центраторів для кондуктора діаметром 114 мм.
За результатами розрахунків в розділі 2.4 встановлено, що експлуатаційна колона складатиметься з декількох секцій з різним внутрішнім діаметром, тому перед проведенням подальших розрахунків визначимо середньозважений внутрішній діаметр експлуатаційної колони:
, (2.35)
де dв.ср.- Середньозважений внутрішній діаметр експлуатаційної колони, мм;
l1,2,3,4,5 - довжина 1, 2, 3...
