При обв'язці гирла свердловини визначають величину натягу обсадних колон, виходячи з умови збереження прямолінійної форми незацементірованной частини колони при зміні температури і тиску.
У разі похило спрямованих свердловин розрахунок натягу виробляють тільки для вертикального незацементірованного ділянки колони.
Величину натягу обсадної колони, що не піддається впливу температур і внутрішнього надлишкового тиску, або умови її роботи невідомі визначають за формулою
де Qн - зусилля натягу, кН;
Q о - вага вільної (незацементірованной) частини колони, кН.
Мінімальне значення зусилля натягу для свердловин будь-якого призначення визначають за найбільшим значенням, обчисленому за формулами
де Р1 - осьове зусилля від дії температурних змін в колоні, кН;
Р1 = aЕFDt × 10 -3 (33)
Р2 - осьове зусилля від дії внутрішнього гирлового тиску при експлуатації, кН;
Р2 = 0,31 Р 2 × 10 +3 (34)
Р3 - осьове зусилля від дії внутрішнього і зовнішнього гидростатических тисків, кН;
де Р3 - внутрішнє добичі тиск в колоні при експлуатації, МПа;
Lсч - довжина вільної частини колони, м;
D, - відповідно зовнішній і внутрішній діаметри обсадних
де l1. l2 - ln - довжини секцій обсадної колони, м;
gр. gв - питомі ваги рідини за колоною і всередині неї в
процесі експлуатації, н / м 3;
a - коефіцієнт лінійного розширення, 1/0 С;
a = 12 × 10 -6;
Е - модуль пружності матеріалу труби, Па;
Е = 2 × 10 11;
Dt - середня температура нагріву (охолодження) колони, 0 С. При нагріванні позитивна, при охолодженні - негативна.
Наближене значення Dt може бути визначено за формулою
де t1. t2 - температура колони до експлуатації відповідно на гирлі
і на рівні цементного кільця, 0 С;
t3. t4 - температура рідини за колоною в процесі експлуатації,
відповідно у гирла і на рівні цементного кільця
tо - температура на вибої, визначена за геотермічних градієнтом
де То - температура на глибині 1000 м (20 - 90 0 С)
tz - геотермічний градієнт 0 С / 100 м (tz = 1 - 8)
t3 - зазвичай приймається на 20 - 30 0 С менше температури на забої.
Після натягу колони повинні дотримуватися такі умови міцності
де gр = gр -; gв = gв -;
. - питомі ваги рідини в свердловині після спуску і
цементування колони, Н \ м 3;
[P] - допустима осьова навантаження на обсадні труби, кН.
У разі не виконання зазначених умов слід збільшити міцність обсадних труб в інтервалі зацементувати ділянки колони.