Разработка комплексной методики конструирования обсадных труб из композиционных материалов для крепления скважин в осложненных условиях

• Автор: Сальников, Александр Викторович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ухта
• Количество страниц: 170 с. : ил.

Список сокращений

1 Состояние проблемы, определение цели работы и постановка задачи исследования

* 1.1 Анализ условий эксплуатации труб для строительства и

эксплуатации скважин

1.2 Анализ причин разрушения обсадных труб в осложненных условиях

1.2.1 Нарушения обсадных колонн под действием внутреннего давления

1.2.2 Нарушения обсадных колонн под действием наружного давления

1.2.3 Нарушения обсадных колонн под действием растягивающих нагрузок

1.3 Анализ эксплуатационных характеристик обсадных труб из СКМ

1.4 Анализ конструктивного исполнения обсадных труб из СКМ и опыт их применения

1.5 Направления исследований по созданию труб для
(4 крепления и эксплуатации скважин из композиционных материалов
2 Разработка комплексной методики расчета обсадных труб из СКМ
2.1 Анализ существующих методик конструирования и расчета анизотропных оболочек применительно к обсадным трубам из СКМ
2.1.1 Анализ методик определения оптимальной схемы армирования СКМ для создания обсадных труб
2.1.2 Анализ методик расчета многослойных цилиндрических
? оболочек из СКМ

2.2 Комплексная методика расчета обсадных труб из СКМ
2.2.1 Определение оптимальной конструкции СПОТ
2.2.2 Расчет прочностных характеристик СПОТ по методике ВНИИТнефти адаптированной для СКМ
2.2.3 Расчет прочностных характеристик СПОТ по обобщенной теории прочности для СКМ
2.2.4 Расчет прочностных характеристик двухслойной СПОТ
по границам элементарных строительных модулей микроуровня СКМ
3 Разработка конструкции двухслойной СПОТ для осложненных условий эксплуатации
3.1 Определение оптимальной конструкции методом задания
целевой функции
3.2 Прочностной расчет проектируемой СПОТ
4 Исследования влияния агрессивных сред и повышенных температур на прочностные характеристики СКМ, применяемых
для производства обсадных труб
4.1 Обоснование цели исследований
4.2 Методика испытаний
4.3 Обоснование размеров и форм образцов
4.4 Выбор испытательных машин, приборов и режима испытания
4.5 Обработка результатов испытаний
^ 4.6 Анализ результатов экспериментов
4.7 Выводы
Основные выводы и рекомендации
Список литературы
Приложения
Список сокращений
КМ - композиционный материал
СКМ - стеклопластиковый композиционный материал
СПОТ - стеклопластиковая обсадная труба
СПЭК - стеклопластиковая эксплуатационная колонна

СКМ пренебрегает ^н=0). [79]
В развернутой форме уравнение (2.5) имеет вид
771)7": Иг (х) -Ип (^п(х)] + а^(х)
22 (х)
=—(^ 7Иг}(х)“Мп (х)СГп)(х)] + а2(2(х).

(2.7)
где ст22 (х) и сг[Р(лг) - окружное и осевое напряжение во внутренней оболочке на расстоянии х от левого торца (х=0) оболочки; сг® (х) и а(х) - соответствующие напряжения в наружной оболочке; Е22 00’ Мп (х)’ Е22 (х)> Мп (х) -модули упругости и коэффициенты Пуассона оболочек в окружном направлении в сечении х; а,/, (х),аг2?2(х) " температурные деформации в оболочках в сечении х.
г(,)
'22
ЕтЕа)И, итат и(2)сг(2)
22 Л22 П2 ( 11 - Т-11 11 +
е%и]+е£>и2 е%

+ ОГ2^2 -а1^1 +
-22
7(2)

„(2) _ 22 ~
еУе^Ь,
* л/1 ц(2)о-(2) Ц(1)ст(1)
22 22 1 ^7^12 11 /“12 а
44 + 44
£(2)

г(')
"22
■а2?2 +а](, +
(2.8)
В формуле (2.8) и в последующих формулах для упрощения зависимости параметров от х не указана.
Уравнение (2.3) с учетом соотношения (2.4) в развернутом виде будет
Ш?-Ттк-«]-«,<■ (2.9)
/гО)
*41

Если вместо а22 и 0^2 в равенстве (2.9) подставить их в выражение (2.8), то получим