Xem mẫu
- 1 5 1
§èi víi èng cì tõ 42 ’’ ®Õn 7 8 ” bíc ren 5 vßng ren/in, ®é c«n .
9 6
3
§èi víi èng cì 104 ë mèi nèi cã 2 mÆt tiÕp xóc c¨ng A vµ B ®¶m b¶o mèi nèi
cã ®é kÝn tuyÖt ®èi.
¦u ®iÓm cña kiÓu èng “Extremline”: KÝn tuyÖt ®èi, hiÖu qu¶ mèi nèi
rÊt cao (92100%). Thi c«ng rÔ dµng v× ®êng kÝnh mèi nèi Ýt thay ®æi so víi
th©n èng.
4.1.3.2. CÊu tróc phÇn díi cña cét èng chèng :
§Ó chèng èng dÔ dµng vµ tr¸m xi m¨ng ®¹t chÊt lîng cao th× phÇn
díi cét èng chèng ph¶i ®îc cÊu t¹o ®Æc biÖt. Chóng gåm cã c¸c bé phËn:
§Ó èng chèng, van ngîc, vßng dõng, ®Þnh t©m, chæi quÐt mµng voÎ sÐt.
1. §Õ èng chèng :
§Õ èng chèng ®îc t¹o thµnh bëi 3 chi tiÕt l¾p nèi vµo nhau, ®ã lµ:
a/ §Çu ®Þnh híng(1)
Lµm nhiÖm vô dÉn híng cho cét èng chèng ®i xuèng, kh«ng cho èng
c¾t ®Êt ®¸ trªn thµnh lç khoan. §Çu ®Þnh híng ®îc chÕ t¹o b»ng nhiÒu lo¹i
vËt liÖu kh¸c nhau (gang ®óc, xi m¨ng ®óc, gç) (xem h×nh vÏ 8)
3
1
1
2
1
a) b) c)
HiÖn nay ®Çu ®Þnh híng b»ng gang ®óc ®îc sö dông nhiÒu nhÊt.
-99-
- b/ Ch©n ®Õ: (2)
Lµ èng thÐp dµy: 1519mm, dµi 300600mm. §Çu díi tiÖn ren ®Ó vÆn
vµo ®Çu ®Þnh híng b»ng gang hay bª t«ng ®óc: hoÆc ®Ó tr¬n khi dïng ®Çu
®Þnh híng b»ng gç. §Çu trªn cã ren trong ®Ó nèi víi phÇn díi cña èng ch©n
®Õ. Ch©n ®Õ chÞu toµn bé t¶i träng t¸c ®éng lªn phÇn díi cña èng chèng. Lµ
kh©u nèi gi· ®Çu ®Þnh híng vµ èng ch©n ®Õ.
c/ èng ch©n ®Õ:(3)
Lµ ®o¹n èng thÐp thµnh dµy dµi: 1,52m, tiÖn ren 2 ®Çu. §Çu díi nèi
víi ch©n ®Õ, ®Çu trªn nèi víi èng chèng. Sau khi l¾p ph¶i hµn l¹i ®Ó tr¸nh tù
th¸o. Trªn èng ch©n ®Ð cã khoan c¸c lç tho¸t ®Ó lu th«ng dung dÞch vµ dung
dÞch xi m¨ng tr¸m ®Ò phßng ®Çu ®Þnh híng bÞ t¾c khi ®¸y giÕng khoan nhiÒu
mïn. KÝch thíc tiÕt diÖn ngang cña c¸c lç tho¸t b»ng diÖn tÝch tiÕt diÖn cña
c¸c èng dÉn dung dÞch xi m¨ng ®Õn ®Çu b¬m tr¸m.
2. Van ngîc:
Dïng ®Ó gi¶m bít träng lîng trªn mãc n©ng khi th¶ èng, ®Èy dung
dÞch bÈn bªn ngoµi èng chèng lªn trªn mÆt, kh«ng cho dung dÞch xi m¨ng
ch¶y ngîc vµo bªn trong èng chèng. Van ngîc ®îc l¾p ë phÝa trªn ®Õ èng
chèng. Cã nhiÒu lo¹i van ngîc; d¹ng ®Üa, d¹ng bi. HiÖn nay d¹ng van ®Üa
®îc sö dông nhiÒu nhÊt (xem h×nh vÏ 9)
5
1 - ®Õ van
2 - ®Üa van
4
3 - thanh ®Èy
3
1
4 - lß xo
5 - ªcu h·m
2
C¸c lç khoan xuÊt hiÖn khÝ th× dï th¶ èng chèng ®Õn ®é s©u nµo còng
nhÊt thiÕt ph¶i l¾p van ngîc ®Ó tr¸nh hiÖn tîng phun trong qu¸ tr×nh chèng
èng còng nh tr¸m xi m¨ng.
-100-
- V× l¾p van ngîc nªn bªn trong kh«ng cã níc röa. Bëi vËy cø th¶
kho¶ng 100200m th× nªn ®æ níc röa vµo bªn trong èng chèng nh»m tr¸nh
¸p lùc bªn ngoµi cã ®Ó ®¹t tíi gi¸ trÞ lµm bãp mÐo èng hoÆc háng van ngîc.
3. Vßng dõng:
Lµ mét vßng b»ng ngang, dµy 1520mm, ®îc l¾p trong mupfta cña
èng chèng c¸ch ®¸y mét kho¶ng h = 2030m. C«ng dông cña vßng dõng lµ
gi÷ l¹i c¸c mót tr¸m xi m¨ng phôc vô cho c«ng t¸c b¬m tr¸m.
Vßng dõng ®îc l¾p ®Æt ë ®é cao nh vËy lµ ®Ó ng¨n l¹i lîng dung
dÞch xi m¨ng cuèi cïng (cã lÉn bïn sÐt) kh«ng bÞ Ðp ra ngoµi èng chèng.
4. Vßng ®Þnh t©m èng chèng:
C«ng dông lµ ®Ó ®Þnh t©m cét èng chèng kh«ng cho cét èng tùa vµo
thµnh lç khoan, t¹o cho vµnh ®¸ xi m¨ng tr¸m ®ång ®Òu xung quanh cét èng
chèng, nh»m n©ng cao chÊt lîng tr¸m xi m¨ng. Cã nhiÒu lo¹i ®Þnh t©m kh¸c
nhau (xem h×nh vÏ 10)
Lo¹i cã b¶n thÐp th¼ng ®øng (a), lo¹i cã b¶n thÐp uèn khóc b, lo¹i cã
b¶n thÐp uèn cong(c).
5. Chæi quÐt mµng vá sÐt
C«ng dông: Cao s¹ch líp vá sÐt b¸m trªn thµnh lç khoan khi th¶ èng
chèng nh»m t¹o rù dÝnh kÕt tèt gi÷a xi m¨ng tr¸m víi ®Êt ®¸ thµnh lç khoan.
CÊu t¹o cña chæi quÐt mµng vá sÐt gåm 2 d¹ng chÝnh, lo¹i th¼ng ®øng
(a), lo¹i n»m ngang (b), xem h×nh 11.
Lo¹i th¼ng ®øng lµm viÖc b»ng c¸ch quay cét èng chèng khi th¶.
-101-
- Lo¹i n»m ngang lµm viÖc b»ng c¸ch d¹o lªn d¹o xuèng cét èng chèng.
Ngoµi ra cßn l¹i chæi quÐt kÕt hîp víi vßng ®Þnh t©m mang l¹i hiÖu qu¶ cao
nhÊt hiÖn nay.
H ×nh : Chæi quÐt mµng sÐt
a. Lo¹i th¼ng ®øng b. Lo¹i n»m ngang
4.1.3.3. §Çu èng chèng
a/ C«ng dông:
Lµ thiÕt bÞ bÒ mÆt ®îc l¾p ë phÇn trªn cïng cña cét èng chèng nh»m
treo c¸c cét èng vµ lµm kÝn c¸c kho¶ng kh«ng vµnh xuyÕn gi÷a chóng vµ
kiÓm tra ¸p suÊt t¹i c¸c kho¶ng vµnh xuyÕn t¬ng øng.
b/ CÊu t¹o vµ l¾p r¸p:
ViÖc l¾p r¸p ®Çu èng chèng
5 ®îc tiÕn hµnh theo tõng bíc. Sau
khi khoan vµ chèng, tr¸m xi m¨ng
4
6
xong èng dÉn híng (2), chóng ®îc
treo trªn mÆt bÝch ®¬n (1) b»ng ren
3
hoÆc b»ng hµn.
1
Trªn mÆt bÝch ®¬n (1) sÏ lµm
2
bÖ ®Ó l¾p ®èi ¸p ®Ó khoan tiÕp kho¶ng
sau ®ã. Sau khi ®· khoan xong cét
èng trung gian tiÕn hµnh theo thiÕt bÞ
H ×nh 5.6 §Çu èng chèng
®èi ¸p.
1 . MÆt bÝch ®¬n 2. èng dÉn híng 3. MÆt bÝch
kÐp 4. ChÊu chÌn 5. §Öm cao su 6. èng dÉn
-102-
- TiÕn hµnh chèng èng vµ tr¸m xi m¨ng cét èng trung gian (6). Sau khi
tr¸m xi m¨ng cét èng (6) th× trªn mÆt bÝch ®¬n (1) ta l¾p mÆt bÝch kÐp (3) ®Ó
treo cét èng trung gian (6). Bªn trong cña mÆt bÝch kÐp cã d¹ng ªm ®Ó l¾p
chÊu chÌn (4) xiÕt chÆt vµ gi÷ èng trung gian vµ bÞt kÝn nhê vßng ®Öm cao su
(5). Lç tho¸t (7) th«ng ra ¸p kÕ cho phÐp kiÓm tra ¸p suÊt gi÷a 2 cét èng (2) vµ
(6). Cø nh vËy cho ®Õn cét èng chèng cñaèi cïng.(xem h×nh vÏ 12).
Ngêi ta ®· chÕ t¹o ra nh÷ng ®Çu èng chèng chÞu ®îc nh÷ng ¸p suÊt
t¬ng øng.
4.1.4. TÝnh to¸n øng lùc tíi h¹n cña èng chèng
4.1.4.1. TÝnh to¸n ®é bÒn kÐo cña èng chèng
Nãi chung ®èi víi èng chèng th× ®é bÒn kÐo ë mèi nèi bao giê còng
thÊp h¬n ë th©n èng, ®Æc biÖt ë ®Çu nèi ren. Do vËy trªn thùc tÕ ngêi ta chØ
tÝnh øng lùc kÐo tíi h¹n lµm ®øt hoÆc lµm tuét mèi nèi ren.
C¸c èng theo quy chuÈn cña Nga (GOCT) th× øng lùc lµm ®øt hoÆc tuét
mèi nèi ren ®îc tÝnh theo c«ng thøc sau:
. Dtb . b . C
P® = (Iarkovlev)
Dtb
1 + 2l cotg +
Trong ®ã:
Dtb - §êng kÝnh trung b×nh cña èng ®o ë vßng ren thø 5
b- BÒ dµy cña èng ®o ë ch©n cña vßng ren ®Çu tiªn n»m trong ®o¹n ¨n
khíp (b = - h - 0,05cm).
- bÒ dµy cña thµnh èng chç kh«ng tiÖn ren
h - ChiÒu cao cña ren.
l - ChiÒu dµi lµm viÖc cña ren.
- Gãc t¹o thµnh gi÷a c¹nh cña ren vµ trôc cña èng = 62,50
- Gãc ma s¸t gi÷a kim lo¹i vµ kim lo¹i , = 180
C - Giíi h¹n ch¶y cña thÐp lµm èng.
+ HÖ sè an toµn khi kÐo (n1) lµ tû sè gi÷a øng lùc lµm ®øt mèi nèi vµ
träng lîng toµn bé cét èng chèng.
-103-
- P®
n1 = Q (trong ®ã P® tra b¶ng)
- C¸c èng chèng theo qui chuÈn API cã n1 = 1,75
- C¸c èng chèng theo qui chuÈn cña Nga GOCT nh sau:
n1 = 1,15 cho tíi ®é s©u L 3500m
D < 219mm
n1 = 1,30 cho tíi ®é s©u L >3500m
D 219mm n1 = 1,25 cho tíi ®é s©u L 2000m
n1 = 1,41,5 cho tíi ®é s©u L >2000m
4.1.4.2 TÝnh to¸n øng lùc tíi h¹n bãp mÐo èng chèng.
§èi víi c¸c lo¹i èng ®îc chÕ t¹o theo GOCT øng lùc bªn ngoµi tíi h¹n
bãp mÐo èng chèng ®îc tÝnh theo c«ng thøc sau ®©y: (Pbm)
3e
Pbm = 1,1kminC + Ek02 (1 + 4f3k )-
min
3e 2
[C +Ek02 1 + ] - 4Ek02. C (Sarkisov)
43kmin
Trong ®ã : C - Giíi h¹n ch¶y cña thÐp èng, KG/cm2
- BÒ dµy cña thµnh èng chèng, cm
D - ®êng kÝnh ®Þnh møc cña èng chèng, cm
0
K0= D ; kmin = min ; = 0 ; min = 0,875
D min
0 = 0,0903
E - modul ®µn håi cña thÐp = 2,06 . 106 KG/cm2
e - §é «van cña èng; Víi èng 114 146 mm lÊy e = 0,025
víi èng lín h¬n lÊy e = 0,02.
+ HÖ sè an toµn ®èi víi ¸p suÊt bªn ngoµi lµm bãp mÐo èng chèng ®îc
ký hiÖu lµ n2 vµ x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc sau:
P
n2= Pbm 1,3 1,5
dn
Trong ®ã: Pbm - ¸p suÊt tíi h¹n bãp mÐo èng.(tra b¶ng)
Pdn - ¸p suÊt d bªn ngoµi èng.
-104-
- 4.1.4.3. TÝnh to¸n øng lùc tíi h¹n bªn trong lµm næ èng.
¸p suÊt tíi h¹n bªn trong lµm næ èng ®îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc cña
Barlov sau ®©y: (PT)
2e . min
, KG/cm2 (Barlov)
PT = D
èng s¶n xuÊt theo qui chuÈn GOCT
+ HÖ sè an toµn ®èi víi ¸p suÊt bªn trong lµm næ èng ®îc gäi lµ n3 vµ
®îc tÝnh nh sau:
P
n3 = PT 1,3 1,5 trong ®ã Pt (tra b¶ng)
®t
Pdt - ¸p suÊt d trong
§¬ng nhiªn ®iÒu kiÖn lµm viÖc phøc t¹p th× lÊy hÖ sè dù tr÷ bÒn cao
h¬n ë ®iÒu kiÖn Ýt phøc t¹p.
4.1.5. TÝnh to¸n bÒn cét èng chèng.
TÝnh bÒn cét èng chèng cã nghÜa lµ tÝnh chiÒu dµi tõng ®o¹n èng, bÒ
dµy thµnh èng, m¸c thÐp, ®¶m b¶o ®é bÒn cña èng chèng trong suèt qua tr×nh
lµm viÖc cña giÕng khoan. §ång thêi ®¶m b¶o gi¸ thµnh h¹ nhÊt víi sù tiªu
hao vËt liÖu thÐp èng tèi thiÓu.
4.1.5.1 Ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n bÒn cét èng chèng trung gian
Ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n cét èng trung gian phô thuéc vµo: môc ®Ých,
®iÒu kiÖn vµ chiÒu s©u th¶ èng.
Th«ng thêng cét èng trung gian ®îc tÝnh to¸n dùa vµo t¶i träng kÐo
cho phÐp. TÝnh ¸p suÊt bªn ngoµi g©y bãp mÐo èng trung gian chØ ®îc ¸p
dông trong trêng hîp giÕng khoan gÆp nh÷ng vïng mÊt níc. Hay sau khi
chèng èng tiÕp tôc khoan b»ng dung dÞch cã tû träng nhá h¬n dung dÞch
khoan tríc ®ã (ngoµi èng chèng ).
Trong tÝnh to¸n ta xem r»ng lùc kÐo c¨ng ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i trong qu¸
tr×nh tr¸m xi m¨ng cét èng chèng. Lùc kÐo c¨ng sinh ra do träng lîng b¶n
th©n cña cét èng ë tr¹ng th¸i treo vµ lùc phô sinh ra trong thêi ®iÓm kÕt thóc
b¬m tr¸m (nót xi m¨ng trªn tú lªn nót díi t¹i vßng dõng).
-105-
- T¹i mét ®iÓm nµo ®ã ë chiÒu s©u Z cña èng, lùc kÐo c¨ng cã gi¸ trÞ QZ:
QZ = Q + Qph
Trong ®ã: Q - Lùc kÐo c¨ng do träng lîng b¶n th©n cét èng.
Qph- T¶i träng phô sinh ra trong giai ®o¹n cuèi cña qu¸
tr×nh b¬m tr¸m.
d2tv
Qph = (Pth + Pd) . 4
Trong ®ã: Pth - Tæn thÊt ¸p suÊt do tuÇn hoµn dung dÞch
Pd - ¸p suÊt d sinh ra khi nót tr¸m trªn tú lªn nót tr¸m
díi t¹i vßng dõng.
dtV - §êng kÝnh trong cña èng chèng t¹i chç ®Æt vßng dõng
Pth = 0,02H + 16, at; H - chiÒu s©u cña èng chèng,m
Pd = 1520, at
P
§Ó cho cét èng chèng ®¶m b¶o bÒn th× QZ Qcf = n®
1
Qcf - Lµ t¶i träng kÐo cho phÐp cña èng chèng
P® - T¶i träng tíi h¹n lµm ®øt èng chèng
øng suÊt kÐo cã gi¸ trÞ nhá nhÊt ë phÇn díi cïng cña cét èng vµ t¨ng
dÇn theo chiÒu dµi vµ ®¹t tíi gi¸ trÞ cùc ®¹i ë phÇn trªn cïng. Do vËy nÕu nh
cét èng chèng ®îc t¹o thµnh b»ng mét lo¹i m¸c thÐp th× ®é dµy cña thµnh
èng chèng bao giê còng ph¶i t¨ng dÇn tõ díi lªn trªn. NÕu nh m¸c thÐp
kh¸c nhau th× chÊt lîng thÐp ph¶i t¨ng dÇn tõ díi lªn trªn.
S¬ ®å ph©n bè øng suÊt kÐo cña cét èng ®îc minh ho¹ b»ng h×nh vÏ
díi (h×nh 13)
O k
Do vËy viÖc tÝnh to¸n cét èng chèng ®îc
b¾t ®Çu tõ díi lªn trªn. §èi víi cét èng nµy
(trung gian) sau khi chèng xong vÉn tiÕp tôc c«ng
t¸c khoan tiÕp theo cho nªn cét cÇn khoan sÏ quay
trong cét èng nµy. §Ó tr¸nh hiÖn tîng th¸o ren vµ
mµi mßn, ta l¾p ë phÇn díi cïng cña cét èng mét
L
-106-
- ®o¹n kho¶ng 50100m cã bÒ dµy thµnh èng lín nhÊt (la). Träng lîng ®o¹n
èng cã chiÒu dµi la sÏ lµ Qa :
Qa = la . qa
qa- Lµ träng lîng 1 mÐt cña ®o¹n èng.
§o¹n èng chèng ®îc l¾p tiÕp theo (l1) sÏ cã bÒ dµy thµnh nhá nhÊt.
ChiÒu dµi l1 sÏ giíi h¹n bëi ®é bÒn cña nã. Ta cã thÓ viÕt
P
l1 .q1+ la .qa + Qph Qicf = n® ,
1
QIcf - Qa - Qph
Suy ra : l1= ,m
q1
Trong ®ã: q1 - Lµ träng lîng 1 mÐt cña ®o¹n èng l1 .
Cø nh vËy ta tÝnh ®îc chiÒu dµi ®o¹n èng tiÕp theo ë phÝa trªn lµ
l2nh sau:
QIIcf - Qph + QI + Qa
l2= ,m
q2
Qncf - Qcf n-1
ln = ,m
qn
Khi nµo tÝnh ®îc tæng chiÒu dµi c¸c ®o¹n èng tõ la + l1 + l2 +... b»ng
chiÒu dµi cña cét èng chèng theo thiÕt kÕ th× kÕt thóc t¹i ®ã ta còng cã thÓ
biÓu diÔn tr¾c diÖn mÆt c¾t cña cét èng chèng b»ng h×nh vÏ sau (h×nh 14)
Sau khi tÝnh vµ chän ®îc èng chèng theo t¶i
ln
träng kÐo cho phÐp chóng ta tiÕn hµnh kiÓm tra ®é
bÒn cña èng ®èi víi ¸p suÊt d ngoµi vµ d trong.
L
- NÕu sau khi th¶ èng trung gian, tiÕp tôc
l2
khoan víi dung dÞch nÆng h¬n dung dÞch ®· khoan
th× ¸p suÊt bªn trong thùc tÕ sÏ tÝnh nh sau:
l1
na - nh
la 2
Pdt = 10 Hx, KG/cm
H ×nh . Tr¾c diÖn cét èng
theo t¶i träng kÐo
-107-
- na, nh - dung dÞch nÆng (bªn trong), dung dÞch nhÑ (bªn ngoµi).
Hx - Kho¶ng c¸ch tõ miÖng èng ®Õn ®o¹n kiÓm tra (tøc lµ ®o¹n cã bÒ
dµy thµnh bÐ nhÊt)
P
- KiÓm tra hÖ sè d÷ liÖu bÒn víi ¸p suÊt d trong: n3= P T
dt
PT - ¸p suÊt tíi h¹n bªn trong cña èng (tra b¶ng)
Pdt - ¸p suÊt d trong.
- Chóng ta còng cÇn ph¶i tÝnh ¸p suÊt cùc ®¹i xuÊt hiÖn t¹i thêi ®iÓm
cuèi cña qu¸ tr×nh b¬m tr¸m.
Px = 0,1 (Hx - h)( dx - d) + (0,02H + 16)
Trong ®ã : Hx,h - ChiÒu cao tr¸m vµ chiÒu cao céc xi m¨ng
dx,d- träng lîng riªng dung dÞch xi m¨ng tr¸m vµ dung
P
dÞch khoan lóc nµy hÖ sè dù tr÷ bÒn n3 = PT
x
- ChiÒu cao cho phÐp h¹ mùc chÊt láng ë bªn trong èng ®îc x¸c ®Þnh (H0)
10Pbm
H0=
d.n2
- NÕu trong thêi gian më vØa chóng ta khoan víi dung dÞch cã träng
lîng riªng nhá h¬n dung dÞch ngoµi èng chèng th× ph¶i kiÓm tra ®é bÒn v¬i
¸p suÊt bªn ngoµi ë ®o¹n èng cã bÒ dµy thµnh bÐ nhÊt.
¸p suÊt bªn ngoµi Pn ®îc tÝnh nh sau:
Hx(na-nh)
Pn = 10
Pbm
HÖ sè dù tr÷ bÒn bãp mÐo èng n2= P
n
4.1.5.2. Ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n cét èng chèng khai th¸c
Trong thêi gian th¶ èng còng nh trong suèt qu¸ tr×nh lµm viÖc, èng
chèng khai th¸c chÞu nh÷ng øng lùc chñ yÕu sau ®©y:
- Lùc kÐo do träng lîng b¶n th©n cét èng vµ t¶i träng phô
- ¸p lùc ngoµi èng do cét thuû tÜnh ngoµi cét èng.
-108-
- - ¸p lùc bªn trong
¸p lùc bªn ngoµi ®¹t cùc ®¹i trong trêng hîp bªn trong èng chèng
hoµn toµn kh«ng cã dung dÞch.
Cã nhiÒu ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n cét èng chèng khai th¸c, sau ®©y
chóng ta ®Ò cËp tíi mét vµi ph¬ng ph¸p.
1. TÝnh to¸n cét èng chèng khai th¸c theo øng suÊt bãp mÐo vµ kiÓm tra
theo øng lùc kÐo tíi h¹n cña èng:
Chóng ta tÝnh to¸n cét èng chèng khai th¸c dùa theo ¸p lùc bªn ngoµi
bãp mÐo èng chèng, lùc kÐo c¨ng vµ ¸p suÊt bªn trong.
§Ó tÝnh to¸n chóng ta cÇn biÕt: §êng kÝnh èng: D; chiÒu dµi : l träng
lîng riªng dung dÞch: d; träng lîng riªng cña dÇu má: dm; ChiÒu cao h¹
thÊp cña mùc chÊt láng bªn trong èng: H0; Chóng ta lu ý r»ng, trong khi
tÝnh to¸n th× xem nh chiÒu cao cña cét dung dÞch bªn ngoµi èng chèng lu«n
lu«n ®Çy, cßn bªn trong èng chØ cã tõng phÇn hoÆc hoµn toµn kh«ng cã.
ChiÒu cao H0 do phÝa ®Þa chÊt x¸c ®Þnh. Chóng ta còng cã thÓ lÊy Ho = 2/3. H
nhng kh«ng nhá h¬n 2000m. §èi víi nh÷ng giÕng khai th¸c khÝ hay giÕng
dÇu cã ¸p suÊt cña vØa thÊp, chóng ta lÊy Ho= H.
- §Ó tÝnh to¸n theo ph¬ng ph¸p nµy chóng ta tiÕn hµnh tÝnh tõ trªn
xuèng díi. Ban ®Çu tÝnh theo ¸p suÊt bãp mÐo sau ®ã tiÕn hµnh kiÓm tra l¹i
theo lùc kÐo c¨ng tíi h¹n. Chóng ta biÕt r»ng ¸p suÊt ngoµi cã gi¸ trÞ lín nh©t
ë phÇn díi cïng vµ gi¶m dÇn tíi miÖng. Do vËy phÇn trªn ta tÝnh víi ®o¹n
èng cã bÒ dµy thµnh nhá nhÊt vµ t¨ng dÇn cho tíi ®¸y. Chóng ta ký hiÖu : i,ii,
iii... n lµ c¸c ®o¹n èng cã bÒ dµy t¨ng dÇn tõ trªn bÒ mÆt xuèng ®¸y giÕng
khoan råi x¸c ®Þnh øng lùc tíi h¹n bãp mÐo èng theo c«ng thøc cña Sarkisov.
Gi¶ sö c¸c øng lùc ®ã ký hiÖu lµ : PIbm, PIIbm,PIIIbm...Pnbm t¬ng øng víi bÒ bµy
thµnh èng lµ :i, ii, iii... n . Th× trong bÊt kú trêng hîp nµo èng chèng còng
ph¶i tho¶ m¹n ®iÒu kiÖn : Hth(z)H cf(z); Hth(z) ,Hcf(z) : ChiÒu sÇu thùc tÕ vµ
chiÒu s©u cho phÐp th¶ cét èng khai th¸c. ChiÒu s©u cho phÐp th¶ cét èng
®îc tÝnh b»ng c«ng thøc tæng qu¸t sau:
-109-
- + Khi bªn trong èng chèng kh«ng cã chÊt láng
10Pnbm
n
H= -(1)
cf
n2.d
+ Tr¬ng hîp chÊt láng trong èng chØ h¹ xuèng mét phÇn : Ho z L
XuÊt ph¸t tõ c«ng thøc:
1
Pnx = 10 H0n + (H- Ho - H(x)( n- t)
H
H00
1
Pnx = 10 Hot + (H - H(x)) (n-t) HZ
L
¸p suÊt bªn ngoµi t¹i ®¸y èng chèng:
H(x)=0
1
PnL= 10 H0t+ (H- H(x))(n -t)
H ×nh. H¹ thÊp mùc chÊt
láng trong giÕng
1
= 10 H0t + H (n- t)
Trong ®ã: n, t- träng lîng riªng cña chÊt láng bªn ngoµi vµ bªn
trong èng chèng.
Nh vËy: ¸p suÊt bªn ngoµi cho phÐp t¸c dông lªn cét èng ®îc tÝnh
b»ng ph¬ng tr×nh sau:
P(n) 1
P(n)ncf= n bm = 10 H0t + H(n)cf (n - t)
2
Tõ ®©y chóng ta rót ra:
10.Pnbm - Ho.t.n2
n
H = - (2)
cf
n2(n - t)
C¶ hai trêng hîp (1)vµ (2) trªn chiÒu dµi mçi ®o¹n ®Òu ®îc tÝnh:
l1 = H1cf
l2= H2cf - H1cf
.
ln = Hncf- Hn-1cf
Sau khi tÝnh cét èng theo ¸p suÊt bãp mÐo bªn ngoµi èng, chóng ta tiÕn
hµnh kiÓm tra ®é bÒn kÐo ë mèi nèi ren phÝa trªn vµ phÝa díi cña mçi ®o¹n.
-110-
- NÕu ®o¹n nµo hÖ sè dù tr÷ bÒn víi t¶i träng kÐo n1qu¸ thÊp díi giíi h¹n cho
phÐp th× chóng ta chuyÓn sang tÝnh to¸n cét èng tõ ®ã lªn theo t¶i träng kÐo
cho phÐp ë mèi nèi.
Ph¬ng ph¸p kiÓm tra nh sau:
- §èi víi ®o¹n èng l1 t a kiÓm tra ®é bÒn ë ®Çu nèi phÝa trªn vµ phÝa
díi:
PhÝa trªn:
P1®
Qth n1
Trong ®ã: P1®- Lùc kÐo c¨ng tíi h¹n cña mèi nèi ren (hµn) cña ®o¹n èng
s«1 theo c«ng thøc Iakovlev.
Qth- träng lîng thùc tÕ cña èng chèng ®· ®îc tÝnh (chän) theo ¸p suÊt
bãp mÐo, Qth =Q+ Qph
n
Q - träng lîng b¶n th©n cét èng ®· ®îc tÝnh ë trªn Q = li.qi
i 1
d2tv
Qph = ( Pth+ Pd) 4 T¶i träng phô ®· nãi ë trªn.
NÕu hÖ sè dù tr÷ bÒn phÇn trªn kh«ng tho¶ m¶n, chóng ta tiÕp tôc kiÓm
tra phÇn nèi díi cña ®o¹n èngl1 nh sau:
P1®
Qth- Q1 n1( Q1lµ träng lîng ®o¹n l1)
NÕu n1kh«ng tho¶ m¶n th× kiÓm tra ®o¹n èng thø hai tiÕp theo l2
P2
PhÝa trªn: Q -®Q n1
th 1
P2®
PhÝa díi: Q - Q - Q n1
th 1 2
NÕu kh«ng tho¶ m¶n hÖ sè bÒn n1 th× tiÕp tôc kiÓm tra ®Õn ®o¹n èng
thø I:
PI ®
n1
PhÝa trªn i 1
Qth- Qi
i 1
-111-
- Pi®
n1
PhÝa díi : i
Qth - Qi
1
Khi ®o¹n èng thø I tho¶ m·n ®iÒu kiÖn cña n1 th× tõ ®©y trë lªn chóng ta
tiÕp tôc kiÓm tra èng theo t¶i träng kÐo cho phÐp gièng nh tÝnh to¸n cét èng
chèng trung gian.
+ Sau khi kiÓm tra xong theo ¸p suÊt bªn ngoµi vµ t¶i träng kÐo chóng
ta tiÕn hµnh kiÓm tra phÇn trªn cña cét èng víi ¸p suÊt næ èng ë bªn trong
theo hÖ sè n3
PT
n3 =
H
Pv- 10t
Pv- ¸p suÊt vØa
PT - ¸p suÊt trong tíi h¹n g©y næ èng
t - träng lîng riªng cña chÊt láng trong èng ( lÊy b»ng träng läng
(t= dm)
riªng cña dÇu má:
2. Ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n cét èng chèng khai th¸c theo biÓu ®å ¸p suÊt.
C¸c bíc tÝnh to¸n nh sau:
+ TÝnh ¸p suÊt d (trong, ngoµi)
+ VÏ biÓu ®å ¸p suÊt d (cã kÓ ®Õn hÖ sè bÒ dù tr÷)
+ Chän èng dùa vµo biÓu ®å ¸p suÊt d
ViÖc x¸c ®Þnh ¸p suÊt d trong vµ d ngoµi t¹i c¸c ®iÓm
Z = 0; Z = H0; Z=h vµ Z = L
H0 h
H0
Hc
Hc
L
Trêng hîp h > H0 Trêng hîp h < H0
-112-
nguon tai.lieu . vn
