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

рт — перепад давления в турбобуре при данной производительности насосов

Рк. п = 50 • 10-8 -1,3 - 302 • 2600 = 16,2 кгс/см2.

Следовательно,

р = 3,97 +17,4 + 6,45 + 2,62 + 4,82 +1,97 + 24,6 +16,2 = 78 кгс/см2.

Подставив р и Q в формулу, определим мощность, затрачиваемую на преодоление гидравлических сопротивлений в циркуляционной системе.

^ .п = ^ о ! г = 228 кВт.

т]н — полный к. п. д. насоса

Т)н = Г1г“ Т1м,

где т}г и т]м — соответственно гидравлический и механический к. п. д.

# пр|н = 75’о,67528 = 458 кВт= 610 л- с-

160

Определим коэффициент передачи мощности на долото при турбин­ ном способе бурения

у\= iVnp. н • юо = 45 о •100 = 16,6% •

Определение мощности двигателей для привода насосов при бурении скважины электробуром

Задача 91. Определить мощность двигателей для привода буро­ вых насосов при бурении скважины электробуром Э250/8 на буриль­ ных трубах ЭБШ-140 с кабелем КТШЭ 3 X 50 мм2, наружный диаметр которого 45 мм. Остальные данные те же, что и в предыду­ щей задаче.

Решение. Мощность двигателей для привода насосов при бурении

Мощность, затрачиваемая на преодоление гидравлических сопро­ тивлений в циркуляционной системе при бурении электробуром, определяют по формуле

где р — давление нагнетания буровых насосов при бурении элект­ робуром

Р = Рс. м + Р б . в + Р в . т + Р т р + Р э + Р у + Р д + Р эл + Р к . п>

гдо Р с . м» Р б . в! Р в . т* Р т р > Р з» Р у * Рд> Рэлу Р к . п соответственно потери

давления в стояке и манифольде, буровом рукаве и вертлюге, веду­ щей трубе с кабелем, бурильных трубах с кабелем, замках с кабелем,

Принимая L = 2500 м, получаем

ртр = 2120» 10-8 • 2500 -1,3 • 302 = 62 кгс/см2;

Рз ~ 5®зУгЛ. р ^ 2 —J~ •

Согласно данным табл. 18 приложения, я3 = 2,2 • 10 б; I = 12,5 м — длина одной трубы ЭБШ.

Рз = 5 • 2,2 • 10-5.1)3.302.^2. = 25,7 кгс/см2;

16)0

Р у = ЯуБТ^уУгл. рС?2,

Согласно задаче 30, аУБТ = 7,68 • 10"5; 1у = 100 м.

ру= 7,68 • 10-5 • 100 • 1,3 • 302 = 8,9 кгс/см2;

РэЛ ~ ^ЭЛ^ЭлУгЛ. рQ2-

Согласно задаче 30, аэл = 21,5 • 10~5; /эл = 13 м.

рэл = 21,5 - Ю-s. 13 • 1 ,3 .302 = 3,28 кгс/см2.

Согласно предыдущей задаче, рд = 4,82 кгс/см2; рк. „ = 16,2 кгс/см2. Следовательно,

р = 0,47 + 2,45 +1,67 + 62 + 25,7 + 8,9 + 4,82 + 3,28 +16,2 =

= 125,50 кгс/см2.

^ r . n - J - ^ 3- = 367 кВт.

Принимая TiH= 0,675, получаем

Определение мощности двигателей для привода лебедки

Задача 92. Используя щходные данные задачи 90, определить необходимую мощность двигателей для привода лебедки.

Решение. Мощность двигателей для привода лебедки опреде­ ляется по формуле

дт _ Qkvkp

^ п р . л - 102т) .

гДе Qk — вес поднимаемой колонны в кг.

162

1 м труб УБТ, равный 192 кг; qT— вес турбобура, равный 2000 кг;

тора, равный 0,98; т)кр — к. п. д. клиноременной передачи, равный 0,95; Т1вх — к. п. д., учитывающий потери при выхлопе, равный

0,95; т)в — к. п. д., учитывающий потери в вентиляторе, равный 0,95.

Определение мощности двигателей для привода ротора

Задача 93. Используя исходные данные задачи 90, определить мощность двигателей для привода ротора. При этом принимаем число оборотов стола ротора равным пр = 218 об/мин.

Решение. Потребная мощность двигателей для привода ротора определяется по формуле

N nv. P = NA + N X' B+ N B,

где N д — мощность, затрачиваемая на разрушение породы доло­ том.

Уд= 34,2 • lO^KGDpUp.

Значения букв, входящих в формулу, приведены в задаче 90.

Уд = 34,2 • 10'4 • 0,1 •15 - 29,5 •218 = 32 кВт.

Ух. в — мощность, затрачиваемая на холостое вращение бурильной колонны,

Ух. в = Сугл. рD2L n y ,

где С — коэффициент, зависящий от угла искривления скважины. Согласно данным табл. 41 приложения, С принимаем 18,8 • 10~5; Угл.р—удельный вес глинистого раствора, равный 1,3 гс/см3; D — наружный диаметр бурильных труб, равный 0,140 м; L — длина

бурильной колонны, равная 2600 м. Подставляя данные в формулу, получаем

Nx_в = 18,8 • 10-5 • 1,3 • 0,1402 • 2600 • 2181-7 = 112 кВт.

N n — мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивлений в пе­ редаточных механизмах от двигателя до ротора. N a определяют по формуле

N n= axnр + агп\,

где alf а2 — опытные коэффициенты, приведенные в табл. 30.

Принимая ах = 1,17 • 10'1; а2 = 0,12 • 10“3, получаем

N n= 1,17 • 10-1 • 218 + 0,12 • 10-3 •2182 = 31 кВт.

Тогда мощность двигателей для привода ротора равна

iVnp „ = 32 + 112 + 31 = 175 кВт = 238 л. с.

Определение общей мощности двигателей буровой установки при турбинном бурении

Задача 94. Определить общую мощность буровой установки при турбинном бурении, если мощность двигателей для привода насосов 7Vnp н= 458 кВт, мощность двигателей для привода ле­ бедки iVnp л = 468 кВт и мощность двигателей для привода ротора iVnp. p = 175 кВт.

П р и м е ч а н и е . Величины N nр н, Лгпр л, Л’пр р определены в задачах

90, 92 и 93.

Решение. Общая мощность двигателей буровой установки при турбинном бурении определяется по формуле

N = -Л^пр. н “Ь -^пр. л Ч" -^пр. р-

Подставляя данные, получаем

N = 458 + 468 + 175 = 1101 кВт = 1485 л. с.

Определение мощности двигателей для привода насосов при роторном способе бурения

Задача 95. Используя данные задачи 90, определить мощность двигателей для привода буровых насосов при роторном сцособе бурения.

' Решение. Мощность двигателей для привода буровых насосов при роторном способе бурения определяется по формуле

N пр-н = 10,2-Пн ’

164

Коэффициент передачи мощности на долото при роторном способе бурения равен

Определение общей мощности двигателей буровой установки при роторном способе бурения

Задача 96. Определить общую мощность двигателей буровой установки при роторном способе бурения, если мощность двигателей для привода насосов N пр. н = 224 кВт, мощность двигателей для привода лебедки /Vnp_л = 468 кВт, мощность двигателей для при­ вода ротора N np_р = 175 кВт.

П р и м е ч а н и е . Величины JVnp< н, ЛГпр> л.^пр, р определены в задачах 92, 93 и 95.

Решение. Общая мощность двигателей буровой установки при ро­ торном способе бурения определяется по формуле

N —iV n p . н + - ^ п р . Л + - ^ п р , р-

Подставляя данные, получаем

ЛГ = 224+ 468+175 = 867 кВт = 1180 л. с.

П р и м е ч а н и е . Если буровая установка оснащена индивидуальными приводами для различного оборудования, то общая ее потребная мощность равна сумме потребных мощностей для работы этого оборудования

вспомогательных работ. Мощность 7VB п, как правило, не зависит от условий

165