مواردی در باره لوله های جداری casing

   ↵سرجداره‌هاي سرچاه
   لوله‌هاي جداري پس از سيمانكاري و قبل از بستن سيمان بايد روي سرچاه آويزان شوند اصولاً لوله‌هاي جداري بايد در داخل چاه هميشه در وضعيت كششي باشند اين وضعيت سبب مي‌شود كه لوله‌هاي جداري تنش حاصل از تغييرات فشار و حرارت داخل چاه را بهتر تحمل كنند.
   براي آويزان نمودن لوله‌هاي جداري از سرجداره‌ها استفاده مي‌شوند. سرجداره‌ها در انواع مختلف و با مشخصات گوناگون ساخته مي‌شوند. اين وسايل بايد قادر باشند علاوه بر تحمل وزن رشته جداري فشارهاي سرچاه را تحمل كنند.سرجداره‌هاي مورد استفاده در چاههاي نفت ايران در كتاب وسايل سرچاه اداره حفاري بصورت مجموعه وجود دارد. در اين‌جا براي آشنايي، سرجداره، پايه و ماسوره سرجداره توضيح داده مي‌شود.

 وسائل اضافي رشته جداري:
   به هر رشته لوله جداري تعدادي وسائل اضافي بسته مي‌شود كه براي سيمانكاري مورد استفاده قرار مي‌گيرد كه عبارتند از:
   1- طوقه‌هاي تمركز: اين طوقه‌ها در فواصل معين دور لوله جداري قرار مي‌گيرند. در داخل چاه اين طوقه‌ها محور لوله جداري را در امتداد تقريبي محور چاه قرار مي‌دهد. در نتيجه ضخامت سيمان دور لوله‌ها يكنواخت و يكسان مي‌شود.
   2- پاشنه لوله جداره: قطعه لوله‌اي هم قطر با لوله جداري است كه در حدود 70 سانتي‌‌متر طول دارد و پائين آن بصورت نيم كره است و به لوله جداري بسته مي‌شود. پاشنه لوله جداري از گيركردن و آويزان شدن لوله جداري در موقع پائين رفتن آن جلوگيري مي‌كند.
   3- طوقه سيمان: قطعه لوله هم قطر لوله جداري است و معمولاً دو شاخه بالاتر از پاشنه قرار مي‌‌گيرد وظيفه آن متوقف كردن پلاك‌هاي سيمانكاري است. پاشنه و طوقه سيمان لوله جداري معمولاً با دريچه شناور ساخته مي‌شوند و بصورت شير يكسويه عمل مي‌كنند انواع ديگر آنها داراي دريچه شناور و پر كننده هستند كه بر حسب شرايط عمليات استفاده مي‌شوند.
   در برنامه حفاري هر چاه، نوع پاشنه و طوقه سيماني و تعداد لازم طوقه تمركز تعيين مي‌شود.
  
  
  

 
 
 
 
 
 

 لوله جداري مياني (محافظ):
   راندن لوله جداري مياني بستگي به عمق چاه و شرايط زمين‌شناسي منطقه دارد اين لوله بيشتر نقش محافظ و پوشاننده طبقات مزاحم و پرزحمت را دارد. معمولاً در چاههاي عميق يك لوله جداري محافظ و يا بيشتر بايد رانده شود.
   دلايل راندن لوله مياني به شرح زير است:
   الف- تغييرات در فشار طبقات وجود لايه‌هاي كم فشار و پرفشار كه در نتيجه آن يا سال سازند وارد چاه شود و يا هرز روي گل شروع شود.
   ب- آلوده شد گل حفاري به سنگهاي طبقات زمين (مخصوصاً سنگهاي مارني و پلمه سنگي)
   ج- برورتارن، پلمه‌سنگ و نمك سيال در طبقات حفاري شده و احتمال ورود آن به داخل چاه و در اثر فشار پوشند.
   د- بروز مشكلات حفاري از قبيل گشادشدن بيش از حد چاه، گيركردن لوله‌ كه در اثر، بادكردن و ريزش ديواره‌هاي چاه در طبقات پلمه‌سنگي متورق، چسبنده و سيال رخ ميدهد.
  

راندن لوله جداري بدرون چاه

  

     علاوه بر دلايل فوق، حفاري و پيمايش در چاههائي عميق كه حفره باز طولاني دارند مشكل و غيرمطمئن است. در چنين مواقعي ممكن اس لوله جداري مياني رانده شود. لوله جدار مياني ايمني بيشتري براي كنترل و جلوگيري از فوران چاه ايجاد ميكند.
 
 

 ضريب اطمينان براي طراحي لوله‌هاي جداري در چاههاي مناطق نفتخيز جنوب ايران كه فعلاً طبق مقررات اداره حفاري استفاده مي‌شود در جدول زير آمده است:
   ضريب اطمينان براي طراحي فروريختگي لوله جداري 1 (داخل لوله خالي فرض مي‌شود)
   ضريب اطمينان براي طراحي تركش لوله جدار 125/1 (فرض مي‌شود پشت لوله آب است)
   ضريب اطمينان براي طراحي كشش لوله جداري 8/1 (فرض مي‌شودكه لوله در هوا معلق است)
   مقادير ضريب اطمينان براي طراحي لوله‌هاي جداري بنابر سخت‌ترين شرايط چاه انتخاب شده است و نسبتاً بالا هستند كه بعلت شرايط سخت و پيچيده تشكيلات زمين شناسي جنوب ايران است. علاوه بر آن در انتخاب ضريب اطمينان علاوه بر تنشهاي استاندارد موجود در لوله، فاكتورهائي را كه نمي‌توان در محاسبات وارد كرد مد نظر قرار گرفته است از جمله چرخش رشته حفاري موج انفجار تفنگ مشبك كاري در لوله جداره و خوردندگي كه باعث ايجاد تنشهاي ارتعاشي و سائيدگي و كاهش مقاومت رشته جداري مي‌شود.
  

     در طراحي فروريختگي فرض مي‌شود كه داخل لوله خالي است: در پشت لوله جداري ممكن است فشار ستون گل، فشار ستوني از آب نمك، و يا فشار اصلي طبقات زمين وارد شود. چون فشار طبقات زمين در حين حفاري چاه با فشار ستون گل خنثي مي‌شود شيب فشار ستون گل وسيله مناسبي براي انجام محاسبات و طراحي لوله‌هاي جداري است. مقاومت لايه سيماني پشت لوله‌هاي جداري در محاسبات فروريختگي در نظر گرفته نمي‌شود.
   در طراحي فشار تركش لوله‌هاي جداري دو حالت وجود دارد:
   حالت اول: كه در جدول مشخص است فرض مي‌كند كه داخل لوله جداري توليد يا مياني پر از گاز باشد و فشار مخزن به داخل لوله منتقل شود.
   حالت دوم: كه بيشتر در لوله جداري سطحي مطرح است مشكل ورود گاز وجود ندارد اما فشار تركش حاصل از وزن گل سنگين يا فشار عمليات تزريقي در پاشنه لوله سطحي بايد مدنظر باشد. در لوله جداري مياني (معمولاً 8/3 13) كه پائين لايه هفت گچساران رانده مي‌شود با توجه به استفاده از گل سنگين در مرحله بعدي عمليات حفاري در سازند گچساران، حالت دوم مطرح مي‌شود.
  

 سيمانكاري لوله‌هاي جداري:
   هر رشته جداري يا آستري در چاه، با پمپ كردن دو غاب سيمان از داخل لوله به پشت لوله سيمانكاري مي‌شود علل اصلي سيمانكاري اوليه لوله‌هاي جداري كه براي محكم كردن لوله در چاه استفاده مي‌شود به شرح زير است.
   1- جلوگيري از حركت سيال سازند به طبقات ديگر يا به سطح زمين
   2- نگهداشتن لوله جداري در چاه با ايجاد بست بين ديوارة چاه و پشت لوله جداري.
   3- كاهش سطح تماس لوله جداري با سيال سازند و جلوگيري از خوردگي رشته جداري.
  

     انواع و مشخصات سيمان چاههاي نفت:
   سيمان‌هاي مورد استفاده در چاههاي نفت نظير سيمان ساختماني است ولي با افزودن انواع مواد شيميائي و انجام عمليات خاص تحمل شرايط سخت داخل چاههاي نفت را دارند طبق مقررات ا.پي.آي 6 نوع سيمان استاندارد براي چاههاي نفت ساخته مي‌شود.
   1- سيمان كلاس- A : اين سيمان تا عمق 6000 فوت استفاده مي‌شود.
   2- سيمان كلاس- B: اين سيمان تا عمق 6000 فوت استفاده مي‌شود و در مقابل تركيبات گوگردي مقاوم است.
   3- سيمان كلاس- C: اين سيمان تا عمق 6000 فوت استفاده مي‌شود و مقاومت تراكمي زياد و آني دارد.
   4- سيمان كلاس- D: اين سيمان تا عمق 12000 فوت استفاده مي‌شود و براي درجه حرارت و فشار زياد چاه مناسب است.
   5- سيمان كلاس- E: تا عمق 000،14 فوت مورد استفاده قرار مي‌گيرد و وقتي كه درجه حرارت و فشار خيلي زياد است.
   6- سيمان كلاس – F: تا عمق 000،16 فوت مورد استفاده قرار مي‌گيرد و وقتي كه درجه حرارت و فشار چاه فوق‌العاده زياد است.
   با افزودن انواع افزايه خواص مختلف سيمان را كه به داخل چاه زده مي‌شود كنترل و تنظيم مي‌كنند. خواص مهم سيمان كه قابل اندازه‌گيري است و براساس شرايط و نوع چاه انتخاب مي‌شود عبارت است از:
   1- وزن مخصوص دو غاب: معمولاً برابر با وزن مخصوص گل مورد استفاده انتخاب مي‌شود.
   2- زمان بندش سيمان:
   3- مقاومت تراكمي و زمان آن پس از بندش
   4- صافي
   5- نفوذ‌ پذيري سيمان بسته شده
   6- مقاومت در مقابل خوردگي
   طراحي سيمان چاههاي نفت با اداره گل و سيمان حفاري است. برنامه سيمان لوله‌هاي جداره معمولاً در حين عمليات حفاري انجام مي‌گيرد. با توجه به شرايط چاه و خواص گل حفاري مورد استفاده، سيمان مورد احتياج انتخاب و در آزمايشگاه گل و سيمان آزمايش مي‌شود و سپس برنامه سيمان نوشته شده به عمليات حفاري ابلاغ مي‌شود.

سرجداره پايه (سرجداره جايگاه):
   سرجداره پايه روي لوله جداري سطحي بسته مي‌شود و پايه‌اي براي سوار كردن تمام وسايل فوران‌گير، سر جداره‌هاي بعدي، سري تكميل و سري توليد چاه است. سرجداره پايه وزن تمام لوله‌هاي جداري كه بعداً رانده مي‌شود تحمل مي‌كند، نيروي وارده سرجداره پايه از طريق لوله جداري سطحي به زمين منتقل مي‌شود. قسمت پائين سرجداره پائين سرجداره پايه داراي رزوه و بصورت مادينه است و قرينه لوله جداري سطحي در آن پيچ مي‌شود، اتصال پائين سرجداره پايه بصورت جوشي هم وجود دارد. در صورتيكه بتوان بدلايلي از نوع رزوه‌دار استفاده كرد مي‌توان لوله جداري سطحي را به پائين سرجداره پايه جوش داد.
   بالاي سرجداره پايه فلنج تعبيه شده است.
   داخل سرجداره پايه، جام، چنبر، تعبيه شده است كه مي‌توان بوسيله يك چنبره لوله جداره بعدي را در سر جداره پايه آويزان نمود. چنبره سرجداره دور لوله جداري را آبندي و مسدود مي‌كند. دو طرف هر سرجداره دو فلنج كوچك خروجي تعبيه شده است كه به منظور ارتباط با فضاي حلقوي بين جداره‌ها استفاده مي‌شود.
   معمولاً در چاههاي جنوب ايران پس از حفاري چاه "26 تا عمق بين 200-50 متر لوله جداري "8/185 رانده مي‌شود. به اين لوله يك سرجداره پايه وصل مي‌شود كه فلنج بالاي آن (پام 2000-"20) است.?
   و مي‌توان لوله جداري "8/3 13 را در آن آويزان نمود. فلنج‌هاي خروجي جانبي سرجداره پايه (پام 2000-"2) است.
  

     ماسوره سرجداره:
   پس از راندن، لوله جداري مياني، سيمانكاري مي‌شود و در جام سرجداره قبلي آويزان مي‌شود و سپس از بالاي فلنج بريد مي‌شود و ماسوره سرجداره روي آن سوا مي‌شود.
   اولين لوله جداري مياني "8/3 13 است كه در جام سرجداره پايه آويزان مي‌شود. سپس از بالاي فلنج (پام 2000-"20) بريده مي‌شود و ماسوره سرجداره (پام 3000- "12* پام 2000-"20) روي آن سوار مي‌شود. پائين قسمت داخلي اين ماسوره برشي براي پوشينگ لوله جداره نوع * تعبيه شده است. پوشينگ لوله جداره دور لوله جداره قرار مي‌گيرد سپس با تزريق غده‌هاي پلاستيكي مخصوص، دوره لوله جداري آكنده مي‌شود. و باين وسيله ارتباط بين فضاي حلقوي لوله جداري "8/5 18- "8/3 13 با داخل لوله جداري كاملاً قطع مي‌شود.
   در بالاي ماسوره سرجداره فلنج (پام 3000-"12) و داخل ماسوره، جام چنبره براي آويزان كردن لوله جداري "8/5 9 تعبيه شده است. پس از راندن و آويزان نمودن لوله جداري "8/5 9 بايد دور آن را با قرار دادن ماسوره ديگري مسدود كرد تا ارتباط بين فضاي حلقوي "8/5 9- "8/3 13 و داخل لوله جداره "8/5 9 قطع شود. براي اين منظور ممكن است از يك ماسوره سرجداره يا يك ماسوره سرمغزي استفاده شود كه بستگي به نحوه تكميل چاه و يا فشار چاه دارد. همانطور كه قبلاً توضيح داده شد وسايل سرچاه بصورت مجموعه در كتاب سرچاه وجود دارد. سرجداره‌ها مناسب براي هر برنامه لوله جداري مشخص است داراي شماره‌اي است كه ذكر آن در برنامه حفاري چاه كافي است

طراحي لوله‌هاي جداري
   همانطور كه در فصل طرح‌ريزي كنترل چاه توضيح داده شد يكي از روشهاي مقابله با فشارهاي تحت‌الارضي پوشاندن ديوارهاي چاه با لوله‌هاي جداري است. در طول عمليات حفاري راندن لوله‌هاي جداري بعلل ديگري نز لازم ميشود. استفاده از لوله‌هاي جداري بستگي به مشخصات، ويژگيها، عمق، منطقه و توليد پيش‌بيني شده چاه دارد. لوله جداري در حل خود با پمپ كردن دوغاب، سيمانكاري ميشود وظايف عمومي لوله جداري بقرار زير است:
   1- ايجاد مسيري ثابت با قطر مشخص و دقيق كه اجازه ميدهد از طريق آن عمليات بعدي حفاري، تكميل و بهره‌بردار چاه امكان يابد.
  

     - طبقات زمين پوشانده و از هم مجزا ميشوند و در نتيجه ارتباط بين آنها قطع ميشود و اجازه ميدهد از يك لايه مشخص توليد شود.
   3- امكان استفاده از وسايل كنترل چاه و سرچاه شيرهاي توليد را فراهم ميكند.
   وظايف ويژه لوله‌هاي جداري آنها را به چند نوع تقسيم مي‌كند:
   1- لوله جداري سطحي
   اين لوله جداي معمولاً در عمي در حدود 200-50 متر و بدلايل زير رانده ميشود:
   الف- از ريزش ديوارههاي چاه و شسته شدن لايه‌هاي بي‌ثبات و نرم و نفوذ گل در لايه‌هاي، سطحي نفوذپذير جلوگيري كند.
   ب- بتوان لوله ناوداني را براي انتقال گل بازگشتي از حلقه چاه به طرف الك لرزان سوار كرد.
   ج- از آلودگي منابع آب سطحي به گل حفاري، گاز ونفت و آب نمك سازند جلوگيري شود.
   د- امكان سوار كردن وسايل فوران‌گر فراهم شود.

 
  

3- لوله جدار توليد
   لوله توليد معمولاً آخرين و طولاني‌ترين لوله جداري است كه در پائين لايه نفت ده رانده ميشود و بستگي به روش تكميل دارد. اين لوله تمام سازندههاي فوقاني را ميپوشاند و مسير لازم را براي توليد نفت ايجاد ميكند.
   4- لوله آستره
   گاهي بجاي رانده لوله جدار سرتاسري لوله جداري را از ته چاه تا بالاي پاشنه لوله جداري مياني انده و بآن آويزان ميكنند، اين لوله آستري ناميده ميشود. فاصله نقطه آويزآستره تا پاشنه لوله جداري بنا به روش تكميل چاه بين 120-60 متر است. هدف استفاده از لوله آستري كاهش هزينه است. در مراحل بعدي عمليات بر حسب ضرورت ميتوان لوله آستر را تا سرچاه ادامه داد. اين لوله رسن ناميده ميشود.
  

     لوله‌هاي مغزي:
   براي لوله توليد چاه گاهي از لوله با قطر كمتر استفاده ميشود كه مغزي ناميده ميشود، لوله مغزي بوسيله آويز، مغزه در جايگاه خود در سرچاه آويزان ميشود و سيمان هم نميشود. در چاههاي گازي رشته مغزي همراه با توپك‌هاي مخصوص رانده ميشود. در صورت زنگ زدن و پوسيدگي رشته مغزي توليد (كه در چاههاي گازي بعلت سرعت صعود فوق‌العاده زياد شديد است)، ميتوان آن را از چاه بيرون كشيده و رشته مغزي جديدي رانده شود. رشته‌هاي مغزي براي عمليات مكيدن وزنده كرده، توليدو گازراني چاهها نيز مورد استفاده دارد.
   نمونه‌هاي از برنامه‌هاي راندن لوله‌هاي جداري در شكل نشان داده شده است. در هريك از اين چاهها بعلت بروز مشكلات زمين‌شناسي و يا حفاري دو يا سه لوله جدار مياني رانده شده‌است. البته لوله جداري 8/5 9 در بيشتر چاهها لوله جدار توليد هم هست.
  

انواع و مشخصات لوله‌ها جداري:
   لوله‌هاي جداري، لوله‌هاي بسيار مقاوم، گران قيمتي هستند كه از آلياژهاي مرغوب پيشرفته فولادي ساخته ميشوند و داراي خواص مكنيكي فوق‌العاده هستند و ميتوانند در مقابل فشارهاي تحت‌الاراضي زياد مقاومت كنند. لوله‌هاي جداري طبق مقررات و استانداردهاي ا.پ.آي در انواع مختلف و مشخصات گوناگون ساخته ميشوند. براي طراحي استفاده از لوله‌هاي جدار مشخصات زير را بايد دانست:
  

قرار دادن پاشنه راهنما در عمليات Casing

  

     - روش ساخت (اكنون اكث لوله‌‌هاي جداري بروش پي درزساخته ميشوند)
   2- حدود طولي لوله (حد 1و2و3)
   3- قطر خارجي لوله ("20، "8/5 18، "8/3 13، "8/5 9، "7، "5)
   4- درجه فولاد( 55-J، 80-N، 75-C، 80-L، 95-S، 110-P، 150-V)
   5- وزن واحد طول لوله (پوند برفوت9
   6- نوع پرگر(اتصال) (Bult,Vam, Hsue, 8 Round, Extreme Line)
   تذكر: لوله‌هاي جدار يدر اندازه‌هاي مختلف طولي ساخته ميشوند.
   براي آشنايي با مشخصات و خواص لوله‌هاي جداري ميتوان به مراجع زير مراجعه كرد.
   Specification for Casing, Tubing and Drill Pipe, API standard, 5A
   Performance Properties of Casing an Tubing, API Bulletain, 5C2
   تذكر2- درجه فولاد لوله جداري نشاندهنده جنس آلياژ و مقاومت واروي حداقل فولاد است، مقاومت واروي جداقل فولاد طبق تعريف 80% آزمايش شده فولاد است.
   تذكر3- فولادهاي درجه 75-C، 80-L، 95-S در مقابل گاز هيدروژن سولفوره مقاوم هستند.
  

 خواص مكانيكي لوله‌هاي جداري در داخل يك چاه:
   لوله‌هاي جداري تحت تاثير سه نوع نيرو قرار ميگيرد. لوله‌هاي جداري بايد طوري طراحي شوند كه اين نيروها را تحمل نمايند. اين سه نيرو عبارتند از: 1- نيروي كششي: هر شاخه لوله جداري وزن تمام لوله‌هاي زير خود را تحمل مينمايد. بيشترين نيرو بر بالاترين شاخه رشته جداري وارد ميشود، هر لوله جداري تا مقدار معيني نيروي كششي را تحمل ميكند كه حد مقاومت كششي لوله ناميده ميشود. 2- فشار فروريختگي: ستون گل داخل چاه بر سطح خارجي هر لوله جداري فشاري وارد ميكند كه در واقع فشار طبقات زمين است، از طرف سيال داخل لوله نيز فشاري بر سطح داخل آن وارد ميشود. اگر فشار خارجي از فشار داخلي وارد به ديواره لوله تجاوز نمايد باعث اعمال نيرويي بر خارج لوله جداري ميشود. لوله جداري بايد اين نيرو را تحمل كند كه حد آن مقاومت فروريختگي يا اصطلاحاً فشار فروريختگي لوله جداري ناميده ميشود، از نقطه نظر طراحي فروريختگي لوله جداري، شاخه پائين رشته جداري، قوي‌ترين آن بايد باشد.

     خواص مكانيكي لوله‌هاي جداري
   در داخل يك چاه، لوله‌هاي جداري تحت تاثير سه نوع نيرو قرار ميگيرد. لوله‌هاي جداري بايد طوري طراحي شوند كه اين نيروها را تحمل نمايند. اين سه نيرو عبارتند از:
   1- نيروي كششي: هر شاخه لوله جداري وزن تمام لوله‌هاي زير خود را تحمل مينمايد. بيشترين نيرو بر بالاترين شاخه رشته جداري وارد ميشود، هر لوله جداري تا مقدار معيني نيروي كششي را تحمل ميكند كه حد مقاومت كششي لوله ناميده ميشود.
   2- فشار فروريختگي: ستون گل داخل چاه بر سطح خارجي هر لوله جداري فشاري وارد ميكند كه در واقع فشار طبقات زمين است، از طرف سيال داخل لوله نيز فشاري بر سطح داخل آن وارد ميشود. اگر فشار خارجي از فشار داخلي وارد به ديواره لوله تجاوز نمايد باعث اعمال نيرويي بر خارج لوله جداري ميشود. لوله جداري بايد اين نيرو را تحمل كند كه حد آن مقاومت فروريختگي يا اصطلاحاً فشار فروريختگي لوله جداري ناميده ميشود، از نقطه نظر طراحي فروريختگي لوله جداري، شاخه پائين رشته جداري، قوي‌ترين آن بايد باشد. سخت‌ترين حالت در طراحي فروريختگي زماني ست كه لوله جداري خالي باشد.
   3- فشار تركش: اگر فشار وارد بر داخل ديواره، يك شاخه لوله جداري از فشار وارد بر خارج آن بيشتر باشد، اختلاف فشار يك نيروي داخلي وارد ميكند كه لوله جداري آن را بايد تحمل كند و حد
   آن مقاومت تركشي يا اصطلاحاً فشار تركشي لوله جداري ناميده ميشود، سخت‌ترين حالت وقتي است كه فشار سازنده بر تمام سطح داخل لوله جداري اثركند كه در چاههاي گازي رخ ميدهد. و لذا بيشترين نيروي داخلي بر شاخه‌هاي واقع در بالاي- رشته جداري وارد ميشود (بعلت كم بودن فشار ستون گل پشت لوله)
   حد مقاومت كششي، حد مقاومت فروريختگي، حد مقاوم تركشي هر لوله جداري بستگي دارد به:
   1- درجه فولادي
   2- قطر لوله
   3- ضخامت ديواره‌هاي لوله (يا وزن واحد طول لوله- پاند بر فوت)
   مقادير مقاومت لوله‌هاي جداري كه طبق مقررات. پي.آي ساخته ميشود بطور استاندارد محاسبه و آزماش شده و در جدول‌ها مخصوص وجود دارد.

 مقاومت لوله‌هاي جداري تحت تنشهاي طولي:
   در داخل چاه نيروها وارد بر لوله جداري با هم اثر ميكنند، فشار فروريختگي يا تركش همزامان با تنش‌ كششي يا تركمي در لوله جداري رخ ميدهد و باين علت بايد اثرات اين نيروها در هم مطالعه شود. مقاومت لوله‌هاي جداري كه در جداول ارائه ميشود تحت شرايطي جداگانه‌ كه تنها يك نيرو اثر ميكند محاسبه يا آزمايش و اندازه‌گيري ميشود. براي نشان دادن اثر تنش‌هاي طولي (كشش با تراكمي) برحد مقاوم فروريختگي يا تركش‌ لوله‌هاي جداري، ميتوان از بيضي واروي تحت دوتنش استفاده نمود. نتيجه مطالعات تئوري و تجربيات گوناگون است براي طرحي لوله‌هاي فولادي جداري بطور استاندارد مورد استفاده قرار ميگيرد، در اين روش با محاسبه ميزان تنش طولي ايجاد شده در لوله نسب به حد مقاومت واروي آن، با استفاده از بيضي ميتوان درصد تغيير تا حد مقاومت فروريختگي يا تركش را محاسبه كرد.

     روش ديگر براي مطالعه اثر تنشهاي محوري بر مقاومت لوله‌هاي جداري در مقابل فشار، استفاده از منحني اثر تنش طولي بر حد مقاومت فروريختگي است. اين منحني در واقع با استفاده از ناحيه چهارم بيضي واروي تحت دوتنش تهيه شده است، فعلاً در اداره حفاري براي محاسبه اثر نيروي كششي بر مقاومت فروريختگي لوله‌هاي جداري از اين منحني استفاده ميشود.

اصول و روش تصحيح حد مقاومت لوله‌هاي جداري تحت تنش طولي:
   قبل از توضيح اين قسمت بايد چند تعريف را عنوان نمود:
   1- نيروي شناوري: طبق تعريف بر هر جسمي كه در داخل يك سيال قرار بگيرد نيروئي وارد ميشود كه نيروي شناوري (ارشميدس) ناميده ميشود و مقدار آن برابر وزن مايع جابجا شده توسط جسم ميباشد.
   2- وزن شناور: وزن جسم شناور در داخل سيال ميباشد كه برابر با تفاصل وزن لوله در هوا و نيروي شناوري است.
   3- ضريب شناوري: لوله‌ها جداري و ديگر لوله‌جات حفاري از جنس فولاد هستند براي محاسبه وزن شناور لوله‌جات حفاري، معمولاًوزن لوله در هوا را در ضريب شناوري ضرب ميكنند، ضريب شناوري طبق اين فرمول بدست ميايد و وزن مخصوص گل داخل چاه است.
  

     اثر تنش تراكمي و كشش بر مقاومت فروريختگي:
   بيضي واروي تحت تنش را مي‌توان به چهار ناحيه تقسيم كرد و هر ناحيه اثر يكنوع تنش طولي را به حد مقاومت فروريختگي يا تركشي را نشان مي‌دهد. آنچه مشخص است اين است كه در اثر تنش كششي مقاومت فروريختگي لوله‌ها كاهش مي‌يابد و برعكس تحت تنش تراكمي افزايش مي‌يابد. آنچه در طراحي لوله‌هاي جداري حساس است اثر تنش كششي بر مقاومت فروريختگي است و چون در درجه نخست لوله‌هاي جداري براي مقاومت در برابر فشارهاي وارد بر خارج آن طراحي مي‌شوند. كاهش حد مقاومت فروريختگي لوله‌ها تحت تنش طولي بايد محاسبه و تصحيح شود.
  

محاسبه مقدار كاهش حد مقاومت فروريختگي :
   هر شاخه لوله جداري داخل چاه همواره تحت تاثير دو نيرو است اولاً نيروي حاصل از اختلاف فشار بين خارج و داخل ديواره‌هاي لوله و ثانياً وزن تمام لوله‌هائيكه به زير آن بسته و آويخته است با محاسبه تنش طولي در لوله مي‌توان تغييرات فشار فروريختگي را تعيين كرد. اگر كميت تنش طولي داراي علامت منفي باشد نشان مي‌دهد كه لوله مورد نظر در حالت تراكم و در واقع در زير نقطه خنثي واقع است، بنابراين مقدار حد مقاومت فروريختگي تقويت مي‌شود و ضريب اطمينان طراحي لوله افزايش مي‌يابد. اگر كميت تنش طولي مثبت باشد، نشان مي‌دهد كه لوله مورد نظر تحت كشش است و فشار فروريختگي آن كاهش يافته كه مقدار آن با مراجعه به منحني (اثر تنش طولي بر حد مقاومت فروريختگي) تعيين مي‌شود.

     ضريب اطمينان در طراحي لوله‌هاي جداري:
   لوله جداري بايد طوري طراحي شود كه نيروي كششي، فروريختگي يا تركشي را در شرايط گوناگون داخل چاه تحمل كند. رشته جداري بايد طوري انتخاب شود كه با كمترين هزينه، درجه اطمينان كافي وجود داشته باشد. عليرغم آنكه ضريب اطمينان طراحي لوله‌هاي جداري بصورت استاندارد بوسيله ا.پي. آي پيشنهاد شده است شركتهاي حفاري با توجه به تجربيات خود در مناطق مختلف، ضرايب اطمينان گوناگون انتخاب مي‌كنند.