Сопротивляемость обсадных труб избыточному гидравлическому давлению

Прочность трубы. Под влиянием избыточного гидравлического давления труба может быть разрушена. Во избежание возникновения опасных для ее прочности напряжений эквивалентное напряжение на внутренней поверхности трубы согласно теории наибольших касательных напряжений не должно превышать предел текучести материала.

.

Подставив значения из формулы Лямэ, найдем то избыточное давление, при котором соблюдается равенство:

.

Если положить, что

(формула Барлоу)

где: - коэффициент стенности трубы.

Формула Барлоу обычно используется для определения прочности обсадных труб на разрыв от избыточного внутреннего давления. Поскольку стандарт допускает уменьшение толщины стенки до 12,54, то расчетная формула будет следующей:

.

Устойчивость формы. Если труба тонкостенная, форма поперечного сечения ее может измениться под влиянием избыточного наружного гидравлического давления даже в том случае, если эквивалентное напряжение на внутренней поверхности меньше предела текучести. Известно, что критическое избыточное давление, при котором круглая равностенная труба теряет устойчивость, можно найти по формуле Леви:

.

Приравнивая можно найти граничное значение коэффициента стенности разделяющее области применяемости этих формул:

.