Naprężenia rozciągające w przewodzie wiertniczym

Naprężenie rozciągające określa, jaka siła rozciągająca przypada na jednostkę pola przekroju poprzecznego elementu. W przewodzie wiertniczym powstaje ono głównie wskutek ciężaru własnego rur zawieszonych w otworze.

Wzór

Naprężenie rozciągające oblicza się ze wzoru:

σ = F / A

gdzie:
- σ — naprężenie rozciągające,
- F — siła rozciągająca, czyli ciężar przewodu,
- A — pole przekroju poprzecznego przewodu.

Jeżeli znana jest długość przewodu i jego ciężar jednostkowy, siłę oblicza się:

F = q · L

gdzie:
- q — ciężar jednostkowy przewodu [N/m],
- L — długość przewodu [m].

Ważne przeliczenia jednostek

W zadaniach egzaminacyjnych często trzeba przeliczyć pole przekroju:

• 1 cm² = 0,0001 m²,
• 30 cm² = 0,003 m².

Jeżeli wynik ma być w kN/m², należy pamiętać:

• 1 kN = 1000 N,
• 1 N/m² = 0,001 kN/m².

Przykład

Dane:
- L = 2000 m,
- q = 300 N/m,
- A = 30 cm² = 0,003 m².

Siła rozciągająca:

F = 300 · 2000 = 600000 N

Naprężenie:

σ = 600000 / 0,003 = 200000000 N/m²

Po przeliczeniu:

200000000 N/m² = 200000 kN/m²

Odpowiedź: 200000 kN/m².