Файл: Элияшевский, И. В. Типовые задачи и расчеты в бурении учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 207
Скачиваний: 0
Фактическая производительность насосов должна быть
Согласно характеристике насоса У8-4 (см. табл. 42 приложения), производительность 32,6 л/с можно получить при работе двух на сосов с цилиндровыми втулками диаметром 150 мм при числе двой ных ходов поршня в минуту, равном 40, и коэффициенте подачи 0,85. Допустимое давление при этом 125 кгс/см2.
Определим допустимую глубину бурения при новых условиях
г__7,51Уг|н— А \ г л , рQ 3
|
^ Д0П _ |
B y гл. р<?3 |
|
-'доп |
7,5 ■1040 • 0,675— 2340 • 10"5 • |
1,4 • 32,63 ■2500 м. |
|
|
3470-10-8-1,4-32,63 |
||
Принимаем L = 2400 м.
Т а б л и ц а 24
Интервал буре ния, м
|
Допустимое |
Число двой |
|
Удельный |
|
Диаметр |
Производи |
вес глини |
|||
давление на |
ных ходов |
||||
втулок, мм |
насосах, |
поршня |
тельность |
стого рас |
|
|
кгс/см2 |
в 1 мин |
насосов, л /с |
твора, |
|
|
|
гс/см8 |
|||
|
|
|
|
0 -5 6 |
185 |
82 |
65 |
83,6 |
1,15 |
56-200 |
185 |
82 |
60 |
77,2 |
1,15 |
200-360 |
185 |
82 |
50 |
64,2 |
1,25 |
360-1900 |
170 |
95 |
50 |
53,8 |
1,25 |
1900—2400 |
150 |
125 |
40 |
32,6 |
1,4 |
Результаты всех расчетов сводим в табл. 24.
Г1 р и м е ч а н и е. Бурение роторным способом возможно также при ис пользовании одного насоса. Тогда в вышеприведенные формулы вместо N сле дует подставлять 0,51V, т. е. мощность привода двигателей одного насоса.
Определение осевой нагрузки на долото
Определим осевую нагрузку на долото G при бурении в интер вале 1000—1900 м. Эффективное разрушение породы при бурении возможно только в том случае, если соблюдается условие
Gi Sa FHo,
т. е. объемное разрушение породы.
Обозначения букв, входящих в формулу, см. в задаче 81.
FН |
ЦгРцЬ |
1,1 -295-1,05 |
170 мм2. |
|
2 |
2 |
|||
|
|
Предел прочности породы в кгс/мм2 по интервалам приведен в табл. 25.
149
Т а б л и ц а 25
Интервал, м |
0 -2 0 0 |
2 0 0 - 1000 |
1000-1900 |
1900 — 2400 |
а, кгс/мма |
50 |
60 |
70 |
80 |
Принимая ст = 70 кгс/мм2 (порода 4 категории, см. табл. 1 приложения), получаем
<71 = 170-70= И 900 кгс = 11,9 тс.
Аналогично определяем G1 для других интервалов и результаты расчетов сводим в табл. 26.
Т а б л и ц а 26
Интервал, м |
0 -2 0 0 |
200-1000 |
1000-1900 1900-2400 |
||
Диаметр долота, |
мм |
445 |
295 |
295 |
190 |
&i, тс |
|
42,8 |
10,2 |
11,9 |
8,8 |
Согласно |
данным |
табл. 5 приложения, нагрузка на долото |
|||
типа С в интервале |
1000—1900 м должна |
быть |
|
||
G2= (300-г 800) .Од.
G2= (300-А800) 29,5 = 8860-f-23 600 кгс = 8,9 тс-f-23,6 тс.
Аналогично находим нагрузки G2 для других интервалов и резу льтаты расчетов сводим в табл. 27.
Т а б л и ц а 27
Интервал, м |
0 -2 0 0 |
200-1000 |
1000-1900 |
1900-2400 |
Диаметр и тип долота, мм |
445М |
295МС |
295С |
190С |
(?2, тс |
8,9—26,6 |
5,7-11,7 |
8,9—23,6 |
5,7-15,2 |
На основании данных табл. 3 приложения максимально допу стимая осевая нагрузка на долото G3 в зависимости от диаметра долота и интервала бурения приведена в табл. 28.
При роторном способе бурения соотношения между выбранной нагрузкой G и определенными нагрузками должны быть таковы:
G > Gx; G ^ G 2] G < G s.
150
Т а б л и ц а 2S-
И н т е р в а л , м |
0 - 2 0 0 |
2 0 0 - 1 0 0 0 |
1 0 0 0 - 1 9 0 0 |
1 9 0 0 - 2 4 0 0 |
Д и а м е т р и т и п д о л о т а , м м |
445М |
295МС |
295С |
190С |
G3, т с |
40- |
40 |
40 |
20 |
Принимаем, согласно соотношениям, нагрузку в интервале 1000— 1900 м до 16 тс.
Аналогично подбираем нагрузки для других интервалов, и ре
зультаты |
всех |
расчетов |
сводим в |
табл. |
29. |
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 29 |
Интервал, |
м |
G 1, тс |
G 2, |
ТС |
G s , тс |
G, тс |
0-200 |
12,8 |
8,9-26,6 |
40 |
С навеса |
||
200-1000 |
10,2 |
5,7-17,7 |
40 |
15 |
||
-1000—1900 |
11,9 |
8,9-23.6 |
40 |
16 |
||
1900-2400 |
8,8 |
5,7-15,2 |
20 |
9 |
||
|
|
Определение глубины переключения скоростей |
|
||||
|
|
ротора |
при бурении |
|
|
|
|
Глубина переключения скоростей ротора при бурении опреде |
|||||||
ляется по |
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
у . Упр |
А |
А 34,2 ■ |
.Од/ip) |
|
|
|
|
Ь |
Сугл. pD2ny |
|
* |
|
|
где N nj) — мощность, передаваемая на ротор; |
N np принимаем рав |
||||||
ной |
ISO кВт. Мощность, |
передаваемая на |
ротор, приводится |
в |
|||
табл. |
36 приложения; с х, а2 — опытные коэффициенты (см. табл. 30). |
||||||
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
30 |
Опытные |
Передача энергии через |
Клиноременная пере- |
Передача энергии к ро |
||||
тору через редуктор и |
|||||||
коэффициен- |
редуктор |
|
дача от двигателя |
четырехскоростную |
|
||
ты |
|
|
|
лебедку |
|
||
|
|
2,5 • К)'2 |
|
1,3-10-2 |
|
1,17-10-1 |
|
а 2 |
0,12 - 10"3 |
|
0,12 - 10-з |
|
0,12 -10-3 |
|
|
151
яр — число |
оборотов |
стола ротора на соответствующей скорости. |
||
Для нашего примера число оборотов стола ротора равно: |
||||
|
Скорость |
I |
II |
III |
|
ротора |
|||
|
Пр, об/мин |
66 |
121 |
218 |
|
- |
|
|
|
Значения букв К , G, DR, входящих в формулу, приведены в за |
||||
даче 81. |
|
|
|
|
С = 18,8 |
• 10_6 —коэффициент, зависящий от угла искривления |
|||
скважины (см. табл. |
41 приложения); |
угл. р =1,25 гс/см3 — удель |
||
ный вес глинистого раствора в интервале 200—1900 м; D = 0,140 мм— |
||||
наружный диаметр бурильных труб в м. Бурение с «нуля» необхо
димо начать на наивысшей скорости. Принимая яр = |
218 об/мин; |
К = 0,1; G = 15 тс; DR = 29,5 см и подставляя |
вычисленные |
значения в формулу, получаем допустимую глубину бурения на III скорости ротора.
|
180 — (1,17 • 10'1 • 218 + 0,12 ■Ю-з . 2182 + |
|
|
Lш |
+ 34,2 • 1Q-4 • 0,1 ■15 • 29,5 • 218) |
—2680 м. |
|
18,8 • 10~5 • 1,25 • 0,1402 • 2181,7 |
|||
Принимаем L = 1000 м, так как далее меняется осевая нагрузка |
|||
на долото. |
|
|
|
Определим Ьш при |
G = 16 тс. |
|
|
|
180— (1,17 • 10 -1 .218 + 0,12 ■10-з . 2182+ |
|
|
|
. + 34,2 ■10~4 • 0,1 • 16 • 29,5 • 218) |
2360 м. |
|
|
18,8 • 10-* • 1,25 • 0,1402 • 2181-7 |
||
|
|
||
Принимаем |
Lin = |
1900 м, так как далее |
меняются диаметр |
долота и бурильных труб, удельный вес глинистого раствора и осе вая нагрузка на долото.
Для |
данных условий |
находим |
допустимую |
глубину бурения |
||
на III |
скорости. |
|
|
|
|
|
|
|
180 — (1,17 ■10-1.218 + 0,12 • 10-з -2182 + |
|
|||
|
Lш |
+ 34,2 -10-«- 0,1 -9-19,0-218) |
= 3700 м. |
|||
|
18,8 • Ю '5 • 1,4 • 0,1142 • 2181-7 |
|||||
Принимаем |
L nl = |
2400 |
м. |
|
|
|
Определим коэффициент полезного действия буровой установки |
||||||
при роторном |
способе бурения в |
интервале 1900—2400 м. |
||||
|
|
|
V |
Япр+ N 100%, |
|
|
|
|
|
|
Яд. |
|
|
где N д — мощность, |
затрачиваемая |
на разрушение породы до- |
||||
лотом, |
|
|
/Уд = |
34,2 • |
|
|
|
|
|
|
|
||
152