Файл: Механизация вспомогательных операций в разведочном бурении..pdf

трубы. Кроме того, в процессе спуска или подъема бурильная ко­ лонна будет прижиматься к какой-либо стенке скважины и способ­ ствовать ускоренному износу обсадной колонны, а при определен­ ных условиях разрабатывать желоб в скважине. Установка такой колонны на подкладную вилку свечеразворота требует приложения дополнительных усилий рабочего.

Этому требованию наиболее полно отвечает мачта конструкции фирмы «Лонгир», которая крепится к вращателю бурового станка и наклоняется одновременно с поворотом вращателя.

5. Высота мачты должна соответствовать существующим нор­ малям н ГОСТ.

С увеличением высоты мачты (вышки) сокращаются затраты времени на спуско-подъемные операции, ввиду того что при подъеме

стоянной нагрузки на крюке потребует либо увеличения мощности привода бурового станка, либо увеличения передаточного отношения коробки скоростей станка, что в свою очередь вызовет увеличение габаритных размеров и веса бурового станка.

Вместе с этим длина бурильной свечи ограничивается ее про­ дольным изгибом от собственного веса, так как при достижении бу­ рильной свечой критической длины она теряет устойчивость и раз­ рушается.

В пределах критической длины бурильной свечи наиболее объек­ тивным критерием, позволяющим учесть и оценить эти противопо-

ш

ложные тенденции, является себестоимость 1 м бурения. С этой целью для каждой глубины скважины L строится график (рис. 56). На графике по оси абсцисс откладываются значення высоты вышки I I , по оси ординат откладываются стоимости, отнесенные к 1 м бурения.

После этого на графике строятся две кривые: і ? х — стоимость эксплуатационных расходов, зависящих от вышки, и R t — стои­ мость производства спуско-подъемных операций.

Стоимость эксплуатационных расходов R t , отнесенных к 1 м бурения, определяется по формуле

где Сх — стоимость собственно вышки в руб.; С„ — стоимость ре­ монта вышки за весь срок ее эксплуатации в руб.; С3 — стоимость одного монтажа-демонтажа вышки в руб.; С4 — стоимость одной перевозки вышки в руб.; п — количество перевозок вышки за время ее эксплуатации; Q — объем бурения, выполненный с помощью вышки за время ее эксплуатации, в м.

Стоимость производства спуско-подъемных операций R-2, отне­ сенная к 1 м бурения, определяется по формуле

вышки

где QyCT — годовой объем бурения, выполненный буровой установ­ кой, которую комплектует данная вышка, в м; Кг — календарный срок службы буровой вышки в годах

вм; Кг — коэффициент, учитывающий дополнительные рейсы,

связанные с аварийными работами, подъемом утерянного керна и т. д.

Очевидно, что оптимальной высоте вышки соответствует иа гра­ фике точка пересечения кривых Яг и R 2 (см. рис. 56).

Определение критической длины бурильной свечи

Если считать, что на концах бурильная свеча опирается шарпирио, то критическая нагрузка выражается формулой

где q — вес 1 см длины бурильной свечи в кгс/см; Ё — 2,1 • 10° — модуль упругости материала бурильной свечи в кгс/см2 ; / — осевой момент инерции сечения в см4 ; и.— 0,725; 1К — критическая длина бурильной свечи.

Рис. 57. Оиределение высоты вышки.

нием части кондуктора пли механизма для навинчи­ вания и развинчивания бурильных труб.

Отсюда критическая длина бурильной свечи будет определяться по формуле

1К = у —•-— , см.

Для сечения бурильной трубы эту формулу можно преобразо­ вать в следующий вид:

1К = | / 1 8 , 7 - 2 , 1 - 1 0 в - Ш с р = 853Va%, см,

где dcp — средний диаметр сечения бурильной трубы; б — толщина стенки сечения бурильной трубы; і — радиус инерции сечения бу­ рильной трубы.

Результаты подсчета критических длин по формуле /к = 853 У ticp для бурильных свечей различных диаметров приведены в табл. 21.

Ниже приводятся данные бурильных свечей, принятые по ГОСТ 7959 - 64 .

Следует учитывать, что длина бурильной свечи 32,8 м превы­ шает критическую длину (см. табл. 21). Поэтому в данном случае необходимо предусматривать в конструкции вышки дополнитель­ ную опору для бурильных свечей.

При практическом определении высоты вышки следует пользо­

тора или механизма для навинчивания и развинчивания бурильных труб.

Для скважин глубиной 2000 и 3000 м следует предусмотреть возможность бурения с целью разведки на нефть и газ. Поэтому

Втабл. 22 приводятся значения указанных выше элементов,

определяющих высоту вышки (в зависимости от глубины бурения).