钻井工程课程设计(5)

2018-12-25 23:47

钢级 外径(mm) 壁厚(mm) 均重(kg/m) 抗拉强度(t) 抗挤强度(MPa) 内径 (mm) 125.7 J-55 139.7 6.99

23.07 100.7 27.855 6.1.3 确定第二段套管的下入深度和第一段套管的使用长度

1.查《钻井手册(甲方)》,选择第二段套管

表6-2 第二段套管钢级选择

钢级 外径(mm) J-55

由公式6-2 D2?21.512?1686.17m

1.156?0.00981?1.125壁厚(mm) 6.2 均重(kg/m) 20.83 抗拉强度(t) 85.7 抗挤强度(MPa) 21.512 内径 (mm) 127.3 139.7 D2=1618.17(m) 实际取D2=1618(m)

第一段套管使用长度 L1= D1-D2=2000-1618

L1=382 (m)

圆整进到390 m 2.双轴应力校核

?z?LqKB

?390?23.07?9.81?10?3?=12.998KN

查《钻井手册(甲方)》?S=1103.2KN

1.156 7.85 21

?z12.998??0.01178 ?s1103.2?gD2SD?1.156?0.00981?1610?1.125=20.54KN ???t?27.855?0.9645?26.866 ?S?t ?S故pgD2SD???满足双轴应力校核 3.抗拉强度校核

?Z?St?12.998?1.8?23.39<987.5 满足抗拉强度要求。

1.4 确定第二段使用长度和第三段可下入深度

表6-3 第三段套管钢级选择

钢级 外径壁厚均重(kg/m) 20.83 抗拉强度(t) 59 抗挤强度(MPa) 18.064 内径 (mm) 127.3 (mm) (mm) H-40 139.7 6.2 1.由公式6-2

D3?18.046?1414m

1.156?0.00981?1.125实际取D3=1414(m)

第二段使用长度 L2= D2- D3=1618-1414=204(m) 取第二段套管的长度200m; 2.双轴应力校核

?z?LqKB+12.998

?200?0.2043?0.85?12.998?47.729KN

查《钻井手册(甲方)》?S=987.5KN

22

?Z47.729??0.0483 ?S987.5?gD3SD?1.156?0.00981?1414?16.04 ???t?21.512?0.9612?20.67 ?S?t ?S故pgD2SD???满足双轴应力校核 3.抗拉强度校核

?Z?St?47.729?1.8?85.912?840.7 满足抗拉强度要求。

6.1.4 确定第三段使用长度和第四段可下入深度

表6-3 第三段套管钢级选择

钢级 外径壁厚均重抗拉强度(t) 108.4 抗挤强度(MPa) 21.512 内径 (mm) 127.3 (mm) (mm) (kg/m) K=55

按计算D4?13.0367?1021m

1.156?0.00981?1.125139.7 6.2 20.83 L3=D4-D3=393m 在这里我们取L3=400m 1.抗拉强度校核 由公式

?z?LqKB+47.729

?400?0.2043?0.85?47.729?118.52KN

2.抗拉强度校核

23

?Z?St?118.52?1.8?213.39?578.3 满足抗拉强度要求。

所以第四段套管的长度为:L4=L?L1?l2?L3?2000-390-200-400=1010 3 校核第四段套管

第四段套管主要所受最大的拉应力 抗拉强度校核:

?z?LqKB+118.52

=1010?0.2043?0.85+118.52 =293.91<578.3KN .井口内压校核:

si?pri29.p?441?gD?29.4411.156?0.00981?2000?1.298?1.12 i满足井口内压校核

所以满足要求

6.2技术套管柱的设计

技术套管段的最大钻井液密度为1.15 g/cm3 pc1=1.156?9.8?310?1.125 pc1=3.95MPa

查《钻井手册(甲方)》,选择第一段套管 井深(m) 钢级

单位重量壁厚内

径抗拉强度(kg/m)

(mm) (mm) (t) 120-310 H-40

47.62

7.72

228.6

115.2

选取的抗挤强度为9.446MPa,故满足抗挤强度校核。 1.抗拉强度校核

抗挤强度

(kg/cm2) 96.3

24

?z?LqKB

?310?0.467?0.85?123.05KN

?z?st?231.16?1.8?416.1?911.9 满足抗拉强度要求。 2.井口内压校核

si?pri15.65115.651???4.45?1.12 pi?gD1.156?0.00981?310满足井口内压校核,技术套管设计完毕。

6.3表层套管柱的设计查《钻井手册(甲方)》,选择第一段套管 井深(m) 0-80 H-40 钢级 外径壁厚均重抗拉强度(t) 146.1 抗挤强度内径 (mm) (mm) (kg/m) 339.7 8.38 71.43 (kg/cm2) (mm) 52 323 表层套管段的最大钻井液密度为1.15 g/cm3

pc1=1.15?9.81?80?1.125 pc1=1.015MPa 选取的抗挤强度为5.102MPa,故满足抗挤强度校核。 1.抗拉强度校核

?z?LqKB?80?0.7001?0.85?47.61KN

?Z?St?47.61?1.8?85.69?578.3满足抗拉强度要求。 2.井口内压校核

si?pri11.92811.928???13.21?1.12 pi?gD1.15?0.00981?80

25


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