Введение. 
Расчет бурильных колонн для нефтяных и газовых скважин

Методическое пособие по расчету бурильной колонны расчетные схемы, методы определения основных расчетных нагрузок и напряжений, условия и нормы прочности для бурильных колонн при бурении с использованием забойных двигателей и роторным способом вертикальных, наклонно-направленных и, частично горизонтальных скважин в обычных и осложненных условиях, на суше и на море, со стандартных оснований и с плавучих средств стальными, в том числе импортными, и алюминиевыми бурильными трубами. Методика направлена на проведение проектировочного расчета оптимальных конструкций бурильных колонн для проводки скважины, основными свойствами которых являются минимальная масса комплекта, максимальное использование труб низких групп прочности и необходимость минимальной замены труб при переходе от одной технологической операции к другой.

Приведена методика проверочного расчета бурильной колонны. Даны примеры расчета. Приводится справочный материал по геометрическим, массовым (весовым) и прочностным характеристикам всех видов бурильных труб.

Методическое пособие выполнено на основе «Инструкции по расчету бурильных колонн для нефтяных и газовых скважин» введенного с 01.01.98 г. взамен РД 39−147 014−502−85. Настоящая инструкция одобрена и рекомендована к применению на территории Российской Федерации и стран СНГ решением конференции Ассоциации буровых подрядчиков.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Настоящее пособие предназначено для выполнения проектировочного и проверочного расчетов бурильных колонн, как для всего цикла строительства скважины, так и для отдельных технологических операций, выполняемых с использованием бурильных труб.

Пособие обеспечивает проведение расчетов в следующей области исходных данных:

Скважины — нефтяные, газовые, геологоразведочные.

Месторождения — на суше и в прибрежном шельфе (бурение производится стационарными и плавучими буровыми установками).

Профиль скважины — вертикальный, наклонно направленный.

Технологические операции — бурение, отбор керна, расширка, проработка, калибровка ствола скважины, спуск частей обсадных колонн на бурильных трубах, разбуривание цементных мостов (в том числе внутри эксплуатационной колонны).

Способы бурения — роторный, с использованием забойных двигателей (в том числе электробуров), совмещенный.

Бурильные трубы — стальные, в том числе импортные, и из алюминиевых сплавов.

Основные положения пособия (нормативные значения коэффициентов запаса прочности, нагрузки на долото и др.) находятся в соответствии с «Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности», М., 1993 г., утвержденными Гостехнадзором России 14.12.92 и Постановлением Госгортехнадзора России № 22 от 06.06.96 о дополнениях и изменениях указанных Правил.

Формулы пособия обязательно следует применять с теми разномерностями параметров, которые указываются в подформульных расшифровках обозначений.

В пособии не рассматриваются особенности расчета, обусловленные возможным контактом бурильных труб с высокоагрессивной, в том числе сероводородосодержащей средой, а также особенности, связанные с воздействием на трубы высоких температур (для труб стальных — свыше 200 ⁰С, из алюминиевых сплавов — свыше 100 ⁰С).