9. Нагрузки на обсадные трубы в различных технологических ситуациях:

1) растяжение от собственного веса колонны труб;

2) сжатие при частичной разгрузке или установке колонны на забое скважины;

3) внешнее сминающее давление, создаваемое гидростатическим дав­ лением столба жидкости в затрубном пространстве или горным давлением пород;

4) внутреннее избыточное давление, действующее в колонне труб при цементировании или фонтанировании скважин;

5) дополнительные осевые нагрузки, возникающие при спуске колон­ ны обсадных труб и продавливании цементировочной пробки в процессе цементирования;

силы трения, действующие при расхаживании колонны

6) нагрузки, вызв. температурными напряжениями, возникающими в эксплуатационной ко­ лонне при работе скважины (их действие на колонну регулируется величи­ ной натяжения при обвязке колонн на устье).

Помимо перечисленных основных усилий, действующих на обсадную колонну, величину которых можно с достаточной точностью определить, в обсадных трубах возникают еще дополнительные напряжения:

1) от расхаживания колонны при прихватах;

2) при резком торможении во время спуска колонны;

3) при изгибе колонны в искривленной скважине;

4) при цементировании колонны и т.д.

Точно определить величину этих дополнительных напряжений в на-стоящее время не представляется возможным, поэтому их учитывают введением различных коэффициентов запаса прочности.

Величина растягивающих усилий и внешнего сминающего давления изменяется по длине эксплуатационной колонны. Страгивающие усилия (нагрузка на резьбовое соединение) в момент спуска колонны достигают наибольшего значения в самой верхней трубе (у устья скважины), а наибольшие сминающие давления бывают в нижних трубах (у забоя) в процессе эксплуатации скважины по мере снижения уровня жидкости в колонне. Одновременно на самые нижние трубы, расположенные в фильтровой зоне скважины, может действовать высокое пластовое давление, достигающее значительной величины в процессе эксплуатации.

Сминающее усилие, определяемое разностью гидростатических давлений столбов жидкости за трубами и в колонне, возникающее в процессе спуска последней в скважину, незначительно.

При эксплуатации газовых скважин обсадные трубы по всей длине эксплуатационной колонны находятся под воздействием сравнительно постоянного внутреннего давления газа, примерно равного пластовому давлению. При этом разность между внутренним и наружным гидростатическими давлениями достигает максимального значения у устья скважины. В этом случае после определения длины отдельных секций колонну проверяют на внутреннее давление, испытываемое трубами, учитывая противодавление столба жидкости за колонной.