Материал: 1 Утверждена приказом по университету от
Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
Наиболееправильнойсчитаетсяпоследовательность,когдаиспользуютсяаналитическийистатистическийметодырасчетаосевойнагрузки.Послерасчетовбольшееизполученныхзначенийсравниваетсясдопустимой нагрузкой по паспорту долота. Если расчетная нагрузка большепаспортного значения, то принимается последнее. При обратной ситуации–принимаетсярасчетная величина [2,4].
????1
= ???? ∙ ????ш ∙ ???? , (2.7)
103
где ???? – коэффициент забойных условий, ???? = 0,33–0,59, в проектировочных условиях ???? =1; ????ш – средневзвешенная твердость горных пород по штампу для данной пачки пород по буримости, кгс/см2; ???? – опорная площадь рабочей поверхности долота, см2.
Опорная площадь рабочей поверхности долота для новых шарошечных долот рассчитывается по формуле 2.8:
???? = ????д ∙ ???? ∙ ????, (2.8)
2
где ????д – диаметр долота, см; ???? – коэффициент перекрытия – отношение длины образующей шарошки к суммарной длине зубьев, контактирующих с породой, для современных долот ???? = 0,7– 1,7, в расчетах можно принять ???? = 1;
???? – начальное притупление зубьев, см, ???? = 1– 4 мм, в расчетах принимается среднее значение ???? = 1,5 мм.
???? = 39,37 ∙ 1 ∙ 0,15 = 2,95 см2;
2
1 ∙ 2550 ∙ 2,95
????1 = 103 = 7,5 кН.
???? = 29,53 ∙ 1 ∙ 0,15 = 2,21 см2;
2
1 ∙ 20394 ∙ 2,21
????1 = 103 = 45 кН.
-
Аналитический расчет осевой нагрузки ????1 для шарошечных долот, при которой обеспечивается объемное разрушение породы, ведется по формуле 2.7:
????1
= ???? ∙ ????ш ∙ ???? , (2.7)
103где ???? – коэффициент забойных условий, ???? = 0,33–0,59, в проектировочных условиях ???? =1; ????ш – средневзвешенная твердость горных пород по штампу для данной пачки пород по буримости, кгс/см2; ???? – опорная площадь рабочей поверхности долота, см2.
Опорная площадь рабочей поверхности долота для новых шарошечных долот рассчитывается по формуле 2.8:
???? = ????д ∙ ???? ∙ ????, (2.8)2
где ????д – диаметр долота, см; ???? – коэффициент перекрытия – отношение длины образующей шарошки к суммарной длине зубьев, контактирующих с породой, для современных долот ???? = 0,7– 1,7, в расчетах можно принять ???? = 1;
???? – начальное притупление зубьев, см, ???? = 1– 4 мм, в расчетах принимается среднее значение ???? = 1,5 мм.
-
Расчет для интервала 0–20 м (направление):
???? = 39,37 ∙ 1 ∙ 0,15 = 2,95 см2;2
1 ∙ 2550 ∙ 2,95
????1 = 103 = 7,5 кН.-
Расчет для интервала 20–900 м (кондуктор):
???? = 29,53 ∙ 1 ∙ 0,15 = 2,21 см2;2
1 ∙ 20394 ∙ 2,21
????1 = 103 = 45 кН.-
Расчет для интервала 900–2653 м (эксплуатационная колонна):
-
Расчет для интервала 2653–2665 м (эксплуатационная колонна, отбор керна):
-
Расчет для интервала 2665–2690 м (эксплуатационная колонна):
-
При статистическом расчете осевой нагрузки ????2 используется формула 2.9:
-
Расчет для интервала 0–20 м (направление):
-
Расчет для интервала 20–900 м (кондуктор):
-
Расчет для интервала 900–2653 м (эксплуатационная колонна):
-
Расчет для интервала 2653–2665 м (эксплуатационная колонна, отбор керна):
????2=0,6∙(215,9−80)=82кН.
-
Расчет для интервала 2665–2690 м (эксплуатационная колонна):
-
Допустимая в процессе бурения осевая нагрузка на долото ????3 не должна превышать 80 % от предельной ????пред, указанной в технической характеристике (паспорте) долота, рассчитывается по формуле 2.10:
-
Расчет для интервала 0–20 м (направление):
-
Расчет для интервала 20–900 м (кондуктор):
-
Расчет для интервала 900–2653 м (эксплуатационная колонна):
-
Расчет для интервала 2653–2665 м (эксплуатационная колонна, отбор керна):
-
Расчет для интервала 2665–2690 м (эксплуатационная колонна):
| Интервал, м | 0–20 | 20–900 | 900–2650 | 2665–2690 | 2653–2665 |
| Исходные данные | |||||
| α | 1 | ||||
| Pш, кгс/см2 | 2550 | 20394 | 20394 | 71380 | 20394 |
| Dд, см | 39,37 | 29,53 | 21,59 | 21,59 | |
| η | 1 | ||||
| δ, см | 0,15 | ||||
| q, кН/мм | 0,2 | 1 | 1 | 1,5 | 1 |
| Gпред, кН | 412 | 470 | 255 | 176 | |
| Результаты проектирования | |||||
| G1, кН | 7,5 | 45 | 33 | 116 | 21 |
| G2 кН | 79 | 177 | 151 | 259 | 82 |
| G3, кН | 330 | 377 | 204 | 204 | 141 |
| Gпроект, кН | 79 | 177 | 151 | 204 | 82 |
-
создания оптимальной линейной скорости на периферийном венце шарошки; -
по времени контакта зубьев долота с горной породой; -
по стойкости опор.
-
Расчет частоты вращения долота ????1 ведется по формуле 2.11:
-
Расчет для интервала 0–20 м (направление):
-
Расчет для интервала 20–900 м (кондуктор):
-
Расчет для интервала 900–2653 м (эксплуатационная колонна):
-
Расчет для интервала 2653–2665 м (эксплуатационная колонна, отбор керна):
1,5 ????1=19,1∙0,2159=133об/мин.Учитываярекомендацийпобурениювпродуктивномпластесотборомкернапринимаем????1=80об/мин.
????2
= 0,6 ∙ 105 ∙ ????ш
???? ∙ ???? ∙ ????д
, (2.12)
где ????ш – диаметр шарошки (для современных шарошечных долот в среднем
????ш = 0,65????д), мм; ???? – минимальное время контакта зуба долота с породой, мс;
???? – число зубьев на периферийном венце шарошки; ????д – диаметр долота в мм.
????2
= 0,6 ∙ 105 ∙ 0,65 ∙ 393,7
8 ∙ 24 ∙ 393,7
= 203 об/мин.
????2
= 0,6 ∙ 105 ∙ 0,65 ∙ 295,3
3 ∙ 24 ∙ 295,3
= 542 об/мин.
-
Расчет для интервала 2665–2690 м (эксплуатационная колонна):
-
Расчет частоты вращения шарошечного долота ????2 по минимально допустимому времени контакта зуба долота с породой ведется по формуле 2.12:
????2
= 0,6 ∙ 105 ∙ ????ш
???? ∙ ???? ∙ ????д, (2.12)
где ????ш – диаметр шарошки (для современных шарошечных долот в среднем
????ш = 0,65????д), мм; ???? – минимальное время контакта зуба долота с породой, мс;
???? – число зубьев на периферийном венце шарошки; ????д – диаметр долота в мм.
-
Расчет для интервала 0–20 м (направление):
????2
= 0,6 ∙ 105 ∙ 0,65 ∙ 393,7
8 ∙ 24 ∙ 393,7= 203 об/мин.
-
Расчет для интервала 20–900 м (кондуктор):
????2
= 0,6 ∙ 105 ∙ 0,65 ∙ 295,3
3 ∙ 24 ∙ 295,3= 542 об/мин.
Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/198867