Tải bản đầy đủ
Kiểm toán ống chống theo tải trọng kéo

Kiểm toán ống chống theo tải trọng kéo

Tải bản đầy đủ

86

Pno = 195at : Áp suất gây nổ ống.
QK = 403T : Tải trọng kéo cho phép làm đứt mối nối ống.
* Kiểm toán ống chống 508mm theo áp suất dư bên ngoài:
Áp suất dư bên ngoài cột ống 508 chỉ xuất hiện và đạt giá trị cực đại tại đáy ống
chống trong quá trình trám xi măng.
- Áp suất dư bên ngoài do cột dung dịch xi măng gây ra theo công thức (7.4).
Trong đó:
γxm = 1,3G/cm3
γep = 1,03G/cm3
h = 20m
Hx = H = 250m
Thay các thông số vào công thức Pdn ta được:
Pdn = 0,1.(1,3 − 1,03).( 250 − 20 ) = 6,21

- Hệ số an toàn đối với áp lực dư bên ngoài theo:
n1 =

n1 =

(at)

Pbm
≥ 1,3
Pdn

Pbm
32
=
= 5,15 > 1,3
Pdn 6,21

Vậy ống dẫn hướng đạt độ bền bóp méo.
* Kiểm toán ống chống 508mm theo áp suất dư bên trong:
Đối với ống chống 508, áp suất dư bên trong chỉ xuất hiện và đạt giá trị cực đại tại
đáy ống trong quá trình bơm trám và được tính theo công thức (7.7).
γxm = 1,3kG/cm3
γd = 1,03kG/cm3
Hx = H =250m
h = 20m
Pd = 20at
Thay các thông số vào ta tính được:
Pdt = 47,21 (at)
- Hệ số an toàn đối với áp lực dư bên trong:
n2 =

Pno
195
=
= 4,13 > 1,3
Pdt 47,21

Vậy ống chống 508mm đạt độ bền nổ.
* Kiểm toán ống chống 508mm theo tải trọng kéo cho phép:
MSSV 1221010220

Page 86

87

Tải trọng lớn nhất tác dụng lên mối nối trên cùng của cột ống chống:
QT = Q + Qph
trong đó:
 γ ep
Q = Qoc .1 −
γ



 1,03 
 = 34,8.1 −
 = 30,23
 7,85 

(T)

Tải trọng phụ sinh ra trong giai đoạn cuối của quá trình bơm trám:
Q ph

π .d vd2
= ( Pth − Pd ).
4

Pth = 0,02.H + 16 = 0,02.250 + 16 = 21 at = 21 kG/cm2.
Pd = 20 at = 20 kG/cm2.
dvd = 48,6 cm.
Vậy:
Q ph = ( 21 + 20 ) .

π .48, 62
= 76020
4
kG = 76,02 T.

Thay các giá trị Q và Qph vào công thức (7.10) ta được QT = 106,25 T.
Hệ số an toàn kéo của mối nối ống chống:
n3 =

QK
403
=
= 3, 79 > 1,3
QT 106, 25

Vậy ống chống 508 mm đạt độ bền kéo.

• Ống chống 340mm (0 ÷ 3066m).
Trong phần lựa chọn ống chống, ta đã lựa chọn ống chống 340 mm với mác
thép L - 80 và bề dày thành nhỏ nhất là 11 mm. Tra bảng đặc tính bền của ống
chống ta có:
Pbm = 86 at.
Pno = 420 at.
QK = 740 T
* Kiểm toán ống chống 340mm theo áp suất dư bên ngoài:
Áp suất dư bên ngoài cột ống 340 xuất hiện và đạt giá trị cực đại tại đáy ống
chống trong quá trình trám xi măng.
- Áp suất dư bên ngoài do cột dung dịch xi măng gây ra theo (7.4).
Trong đó:
γxm = 1,3 G/cm3.
γep = 1,10 G/cm3.
h = 20 m.
MSSV 1221010220

Page 87

88

Hx = H = 3066 m.
Thay các thông số vào công thức trên ta được:
Pdn = 0,1.(1,3 − 1,1).( 3066 − 20) = 60,92

(at)

- Hệ số an toàn đối với áp lực dư bên ngoài:
n1 =

Pbm
86
=
= 1,41 > 1,3
Pdn 60,62

Vậy ống chống 340 mm đạt độ bền bóp méo.
* Kiểm toán ống chống 340mm theo áp suất dư bên trong:
- Áp suất dư bên trong xuất hiện và đạt giá trị cực đại tại đáy ống trong giai đoạn
bơm trám và được tính theo công thức (7.7).
Trong đó:
γxm = 1,3 G/cm3.
γd = 1,10 G/cm3.
Hx = H = 3066 m.
h = 20 m.
Pd = 20 at.
Thay các thông số vào công thức (7.7) ta được: Pdt = 158,24 at.
Hệ số an toàn đối với áp lực dư bên trong:
n2 =

Pno
420
=
= 2,65 > 1,3
Pdt 158,24

Vậy ống chống 340 mm đạt độ bền nổ.
* Kiểm toán ống chống 340mm theo tải trọng kéo cho phép:
Tải trọng lớn nhất tác dụng lên mối nối trên cùng của cột ống chống:
QT = Q + Qph
trong đó:
 γ ep
Q = Qoc .1 −
γ



 1,10 
 = 282,41.1 −
 = 242,84
7
,
85



(T)

Tải trọng phụ sinh ra trong giai đoạn cuối của quá trình bơm trám:
Q ph = ( Pth + Pd ).

π .d vd2
4

Pth = 0,02.H + 16 = 0,02.3066 + 16 = 77,32 at = 77,32 kG/cm2.
Pd = 20 at = 20 kG/cm2.
dvd = 31,77 cm.
Vậy:
MSSV 1221010220

Page 88

89

Q ph = ( 77,32 + 20 ) .

π .31, 77 2
= 77109
4
kG = 77,109 T.

Thay các giá trị Q và Qph vào công thức (7.10) ta được QT = 319,95 T.
Hệ số an toàn kéo của mối nối ống chống:
n3 =

QK
740
=
= 2, 31 > 1,3
QT 319, 95

Vậy ống chống 340 mm đạt độ bền kéo

• Ống chống 245mm (0 ÷ 4122m).
Trong phần lựa chọn ống chống, ta đã lựa chọn ống chống 245 mm với mác
thép P-110 và bề dày thành nhỏ nhất là 10 mm. Tra bảng ta có đặc tính bền của ống
chống này như sau:
Pbm = 180 at.
Pno = 775 at.
QK = 700 T
* Kiểm toán ống chống 245mm theo áp suất dư bên ngoài:
Áp suất dư bên ngoài cột ống 245 xuất hiện và đạt giá trị cực đại tại đáy ống
chống trong quá trình trám xi măng.
- Áp suất dư bên ngoài do cột dung dịch xi măng gây ra theo (7.4).
Trong đó:
γxm = 1,5 G/cm3.
γep = 1,25 G/cm3.
h = 20 m.
Hx = 1256 m.
Thay các thông số vào công thức trên ta được:
Pdn = 0,1. ( 1,5 − 1, 25 ) . ( 1256 − 20 ) = 30,9

(at)

Hệ số an toàn đối với áp lực dư bên ngoài:
n1 =

Pbm 180
=
= 5,82 > 1,3
Pdn 30,9

Vậy ống chống 245 mm đạt độ bền bóp méo.
* Kiểm toán ống chống 245mm theo áp suất dư bên trong:
- Áp suất dư bên trong xuất hiện và đạt giá trị cực đại tại đáy ống trong giai đoạn
bơm trám và được tính theo công thức (7.7).
trong đó:
γxm = 1,5 G/cm3.
MSSV 1221010220

Page 89

90

γd = 1,25 G/cm3.
Hx = 1256 m.
H = 4122 m.
h = 20 m.
Pd = 20 at.
Thay các thông số vào công thức (7.7) ta được: Pdt = 149,34 at.
Hệ số an toàn đối với áp lực dư bên trong:
n2 =

Pno
775
=
= 5,19 > 1,3
Pdt 149,34

Vậy ống chống 245 mm đạt độ bền nổ.
* Kiểm toán ống chống 245mm theo tải trọng kéo cho phép:
Tải trọng lớn nhất tác dụng lên mối nối trên cùng của cột ống chống:
QT = Q + Qph
trong đó:
 γ ep
Q = Qoc .1 −
γ



 1,25 
 = 259,66.1 −
 = 218,31
 7,85 

(T)

Tải trọng phụ sinh ra trong giai đoạn cuối của quá trình bơm trám:
Q ph = ( Pth + Pd ).

π .d vd2
4

Pth = 0,02.H + 16 = 0,02.4122 + 16 = 98,44 at = 98,44 kG/cm2.
Pd = 0.
dvd = 22,45 cm.
Vậy:
π .22, 452
Q ph = ( 98, 44 + 0 ) .
= 38947
4
kG = 38,947 T.

Thay các giá trị Q và Qph vào công thức (7.10) ta được QT = 257,26 T.
Hệ số an toàn kéo của mối nối ống chống:
n3 =

QK
700
=
= 2, 72 > 1,3
QT 257, 26

Như vậy, ống chống 245 mm đạt độ bền kéo

• Ống chống 178mm(3922 ÷ 4582m)
. Trong phần lựa chọn ống chống, ta đã lựa chọn ống chống 178 mm với mác
thép P-110 và bề dày thành nhỏ nhất là 10 mm. Tra bảng ta có đặc tính bền của ống
chống này như sau:
MSSV 1221010220

Page 90

91

Pbm = 430 at
Pno = 1070 at
QK = 500 T
* Kiểm toán ống chống 178mm theo áp suất dư bên ngoài:
- Áp suất dư bên ngoài tại đáy cột ống xuất hiện do khoan mở vỉa sản phẩm
với dung dịch khoan có trọng lượng riêng nhỏ:
Pdn =

Hx
( γ na − γ nh )
10

Hx = 660 m.
γna = 1,25 G/cm3.
γnh = 1,15 G/cm3.
Thay các thông số vào công thức trên ta được:
Pdn =

660
( 1, 25 − 1,15 ) = 6, 6
10
at.

- Áp suất dư bên ngoài tại đáy cột ống do cột dung dịch xi măng gây ra:
Pdn = 0,1.(γ xm − γ ep ).( H x − h )

trong đó:
γxm = 1,4 G/cm3.
γep = 1,15 G/cm3.
h = 20 m.
Hx = 660 m.
Thay các thông số vào công thức trên ta được:
Pdn = 0,1. ( 1, 4 − 1,15 ) . ( 660 − 20 ) = 16

at.
Như vậy, trong hai trường hợp xuất hiện áp lực dư bên ngoài thì trường hợp
thứ hai có áp suất dư bên ngoài lớn nhất và ta đi kiểm toán ống chống theo áp suất
dư bên ngoài cho trường hợp này:
Hệ số an toàn đối với áp lực dư bên ngoài:
n1 =

Pbm 430
=
= 26,88 > 1,3
Pdn
16

Vậy ống chống 178 mm đạt độ bền bóp méo.
* Kiểm toán ống chống 178mm theo áp suất dư bên trong:
- Áp suất dư bên trong xuất hiện và đạt giá trị cực đại tại đáy ống trong quá
trình bơm trám và được tính theo công thức (7.7):
Pdt = 0,1.( γ xm − γ d ).( H x − h ) + ( 0,02.H + 16 ) + Pd
MSSV 1221010220

Page 91