Анализ механизма взаимодействия эксплуатационных колонн с окружающиммассивом пород и разработка методики их проектирования

Abstract

Приведен анализ промыслово-статистического материала по смятиям эксплуатационных колонн, на основе которого установлено, что их причинами, в основном, являются нарушение технологических режимов освоения и эксплуатации скважин, низкое качество цементирования колонн, несоответствие рецептуры цементного камня требуемым его реофизическим и механическим характеристикам, наличие заколонных слоев вязко-пластичных пород с ярко выраженными характеристиками ползучести. Определено пороговое значение предела текучести материала серединного слоя трехслойной конструкции, классифицирующее ее приемлемость по прочностным свойствам. Определен класс пригодных и непригодных материалов для цементного камня по пороговому значению предела их текучести, имеющих конкретное конструктивное исполнение и установленный режим нагружения. Получено уравнение для определения несущей способности цементного камня в конструкции Т–ЦК-П с учетом ее метрических характеристик.

Наведено аналіз промислово-статистичного матеріалу за зім'яттями експлуатаційних колон, на основі якого встановлено, що їх причинами, в основному, є порушення технологічних режимів освоєння та експлуатації свердловин, низька якість цементування колон, невідповідність рецептури цементного каменю до необхідних його реофізичних і механічних характеристик, наявність заколонних шарів в'язко-пластичних порід з яскраво вираженими характеристиками повзучості. Визначено порогове значення границі текучості матеріалу серединного шару тришарової конструкції, що класифікує її прийнятність за міцнісними властивостями. Визначено клас придатних і непридатних матеріалів для цементного каменю за пороговим значенням границі їх текучості, що мають конкретне конструктивне виконання і встановлений режим навантаження. Отримано рівняння для визначення несучої здатності цементного каменю в конструкції Т-ЦК-П з урахуванням її метричних характеристик.

The analysis of statistical and operational data leads to the fact that they are based on problems associated with changes in the operating conditions and operation of wells, as well as inconsistency of the cement stone recipe and its reophysical and mechanical effects, the presence of viscous-plastic rocks behind the column layers with pronounced creep indicated. The threshold value of the yield strength of the material of the middle layer of a three-layer structure has been determined, which classifies its acceptability by strength properties. The class of suitable and unsuitable materials for a cement stone is determined by the threshold value of its yield strength, having a specific design and a set loading mode. An equation is obtained for determining the bearing capacity of a cement stone in the T – TsK – P structure with regard to its metric characteristics.