Визначення міцнісних характеристик обсадних труб

Обсадних колон

Якщо величина , то за величину тиску опресування беруть табличні значення.

Після цього визначають внутрішній надлишковий тиск в перехідних перерізах за формулами:

при Z=0 , (10.19)

при Z=H_тр , (10.20)

при Z=H_пк

, (10.21)

при Z=H , (10.22)

де r_оп – густина опресувальної рідини, кг/м³.

За даними розрахунків будують епюр внутрішніх надлишкових тисків у координатах тиск - глибина (рисунок 10.7 б).

За характеристику опору труби, зім’ятої під дією рівномірного зовнішнього тиску, беруть так званий критичний тиск p_зкр, тобто такий зовнішній тиск, при якому напруження на внутрішній поверхні труби досягає межі текучості. Величину критичного тиску визначають за формулою Г. М. Саркісова, яка враховує овальність і різностінність труб.

Якщо одночасно із зовнішнім надлишковим тиском на трубу діє розтягуюча сила, то величина критичного тиску зменшується.

Якщо в трубі створити рівномірний внутрішній тиск, то вона може розірватись, як тільки величина приведеного напруження перевищить межу текучості. За міцнісну характеристику опору труби розриву від дії внутрішнього тиску приймають тиск p_вкр, при якому напруження на внутрішній поверхні труби досягне границі текучості. Величину цього тиску визначають за формулою Барлоу.

В трубах з трикутною різьбою найнебезпечніші напруження від дії осьової розтягувальної сили виникають у перерізі по першому витку різьби повного профілю. За міцнісну характеристику таких труб беруть ту осьову силу, при якій приведені напруження на найнавантаженішій стороні профілю різьби у вказаному перерізі (основній площині) досягають межі текучості. Цю силу називають зрушуючим навантаженням G_зр і визначають за формулою Яковлєва-Шумілова.

Міцність на розтяг труб з трапецієвидною різьбою характеризують трьома величинами:

- G_т - осьове навантаження, при якому напруження в тілі труби (за межами різьби) досягають границь текучості;

- G_вир - осьове навантаження, при якому відбувається виривання труби з муфти;

- G_р - осьове навантаження, при якому труба може обірватись в перерізі на впадині різьби першого витка з повним профілем.

Для розрахунків беруть осьове навантаження найменше із трьох величин.

Значення міцнісних характеристик обсадних труб наводяться в довідковій літературі.