Bài giảng khoan dầu khí tập 1 part 8

Chia sẻ: Asfj Asfhjk | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

213
lượt xem 75
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'bài giảng khoan dầu khí tập 1 part 8', kỹ thuật - công nghệ, hoá học - dầu khí phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng khoan dầu khí tập 1 part 8

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 (92100%). 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: 1519mm, dµi 300600mm. §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: 1,52m, 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 100200m 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 1520mm, ®îc l¾p trong mupfta cña èng chèng c¸ch ®¸y mét kho¶ng h = 2030m. 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 = 1,41,5 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 = 1,1kminC + Ek02 (1 + 4f3k )- min 3e 2 [C +Ek02 1 + ] - 4Ek02. C (Sarkisov) 43kmin 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) 2e . 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 = 1520, 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 50100m 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 H0n + (H- Ho - H(x)( n- t) H H00 1 Pnx = 10  Hot + (H - H(x)) (n-t) HZ L ¸p suÊt bªn ngoµi t¹i ®¸y èng chèng: H(x)=0 1 PnL= 10 H0t+ (H- H(x))(n -t) H ×nh. H¹ thÊp mùc chÊt láng trong giÕng 1 = 10  H0t + 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  H0t + 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-