Файл: Элияшевский, И. В. Типовые задачи и расчеты в бурении учеб. пособие.pdf

Здесь F — суммарное сечение промывочных отверстий долота диа­ метром 190 мм (см. табл. 3 приложения); ап т = 560• 10~Б; ятр = = 1820-10-*; ак п = 600-10“8.

Тогда

А = а м+ яунт^у + а п + а п . т-

А = (340 + 8,0 • 100 +1200 + 560) Ю' 6= 2900. 10~6,

В = атр -}- &3+ ctK' п, и3 0,

В = (1820 + 0 + 600) 10-8= 2420 • 10'8.

Приняв L = 1500 м, при у™. р = 1,5 гс/см3 найдем производи­

тельность насосов на глубине 1500 м

7,5#%

Cm ax^jA {Ар+ А + BL) угл. р

Минимальное значение производительности насосов для выноса частиц выбуренной породы на поверхность равно

Согласно характеристике насоса У8-3 (смтабл. 42 приложения), производительность 26,6 л/с можно получить, если на двух насосах будут поставлены цилиндровые втулки диаметром 130 мм при числе двойных ходов поршня в минуту 45 и коэффициенте подачи а = = 0,85. Допускаемое давление на насосах 150 кгс/см2.

Находим допустимую глубину бурения ЬА0П при заданной про­

- Для увеличения допустимой глубины бурения примем тот же диаметр втулок 130 мм, а — 0,85, число двойных ходов поршня в минуту 40. Тогда производительность двух насосов У8-3 равна

23,6 л/с.

Определим LAOU при Q = 23,6 л/с.

Принимаем L = 3000 м.

П р и м е ч а н и е . Если производительность <?тах, определяемая по выше­ приведенной формуле, меньше, чем суммарная производительность двух насосов (согласно характеристике), то можно бурить одним насосом. При этом в формулу следует подставлять производительность Q одного насоса и N — мощность при­ вода одного насоса.

Результаты всех расчетов сводим в табл. 15.

Т а б л и ц а 15

Определение осевой нагрузки на долото

Определим осевую нагрузку на долото G при бурении в интервале 1000—1500 м. Эффективное разрушение породы при бурении воз­ можно только в том случае, если соблюдается условие Gx ^ FHo, т. е. объемное разрушение породы. Здесь FH— начальная опорная поверхность нового долота

r]z — коэффициент перекрытия зубьев. Среднее значение его равно 1,05—2; b — начальная тупизна зубьев, равная 1,0—1,5 мм; DA —

а — предел прочности породы в кгс/мм2. Значения ст по интервалам приведены в табл. 16.

Принимая, согласно данным табл. 16, а = 75 кгс/мм2 (порода

4 категории, см. табл. 1 приложения), находим

Gx= 151 • 75 = 11 300 кгс я» 1J ,3 тс.

130

Аналогично определяем Gt для других интервалов, и результаты

П р и м е ч а н и е . Если предел прочности а породы очень большой, то разрушение породы может происходить при Gt ^ FHa. В этом случае будет отмечаться усталостное разрушение, а если Gr <g FHa, то — поверхностное разрушение. Усталостное и поверхностное разрушения малоэффективны и не­ желательны, поэтому для разрушения такой породы обт,емным способом необхо­ димо уменьшать Fn путем уменьшения диаметра долота, коэффициента перекры­ тия зубьев и начальной тупизны зубьев, т. е. следует правильно подобрать типо­ размер долота в зависимости от механических свойств проходимых пород.

Согласно данным табл. 5 приложения, нагрузка на долото типа С в интервале 1000—1500 м должна быть

G2= (300 800) .Од,

где (300.4- 800) — нагрузка в кгс на 1 см диаметра долота типа С; £)д — диаметр долота в см при бурении в интервале 1000—1500 м. Следовательно,

G2= (300-f-800) 26,9 = 8070.4-21 560 Krc«*8-f-22 тс.

Аналогично находим нагрузки С2 для других интервалов и

результаты расчетов сводим в табл. 18.

На основании данных табл. 3 приложения, максимально допу­ стимая осевая нагрузка на долото Gs в зависимости от диаметра долота и интервала бурения приведена в табл. 19.

Мт= 2Мопт.

Мопт— оптимальный момент, развиваемый турбобуром в интервале

1000—1500 м при Q = 44,8 л/с; угл р = 1,4 гс/см3

М опТ = Л„Угл.р<?2.

Здесь А м — коэффициент момента турбобура. Для Т12МЗБ-9" А и определяют из выражения

Здесь М ' — вращающий момент на валу турбобура при производи­ тельности насосов Qх = 55 л/с. Согласно данным табл. 39 приложе­ ния, М' = 363 кгс-м; Q± = 55 л/с. Значения коэффициента А м для некоторых типоразмеров турбобуров также приведены в табл. 22

приложения. Тогда

МОПТ- 0 ,М ,4 .4 4 ,8 2= 280 кгс-м;

Мт= 2 •280 = 560 кгс • м;

гср — средний радиус трения в пяте турбобура. гср определяют по формуле

rt

' Н

132