Материал: Учебное пособие по курсу Технология бурения разведочных скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые. (Первая часть). Ученое пособие. М. изд. Рггру, 2007

Скачать

Заказать новую работу

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
2; Fтр – площадь сечения трубы, м2.2. Определяются касательные напряжения (Па) для труб данной секции: ,Па (5.23)где Mкр – крутящий момент, Н·м,Mкр= , (5.24)где Nв – мощность на холостое вращение бурильной колонны, кВт; Nд – мощность на вращение долота, кВт; Wр– полярный момент сопротивления, м3,Wр = 0,2D3(1 - , (5.25)где D, d – наружный и внутренний диаметры труб, м.Мощность на холостое вращение бурильной колонны определяется по формуле [8]Nв = 13,5·10-7L · , (5.26)где L – длина колонны, м; dн – нарушенный диаметр бурильных труб, м; n - частота вращения, об/мин;р – плотность бурового раствора, кг/м3.Мощность на вращение долота (кВт) определяется по формулеNд = С · 10-7,7 · n · D , (5.27) где С – коэффициент, зависящий от крепости породы, для мягких пород С = 2,6; для средних пород С = 2,3; для крепких пород С = 1,85; Dд – диаметр долота, м; Рд – осевая нагрузка, Н.3. Рассчитывается коэффициент запаса прочности при совместном действии нормальных и касательных напряжений:n1 = , (5.28)где σт – предел текучести материала бурильных труб, МПа.Допустимые значения: n = 1,4 для вертикальных скважин в нормальных условиях; n= 1,45 – при бурении в осложненных условиях.Если величина n не отвечает требованиям, то изменяют длину секции или применяют трубы с большей прочностью. Затем необходимо задаться длиной труб второй секции с большей прочностью и выполнить аналогичный расчет. Основные характеристики бурильных труб приведены в табл. 5.20.
Таблица 5.20
Геометрические характеристики буровых труб

Условный диаметр, мм
Тол-щина стен-ки,мм
Площадь попе-речного сечения, см2
Осевой момент инерции попереч-ного се-чения трубы, см4
Осевой момент сопротивления, см3
Приведенная масса 1 м трубы (в кг)

трубы
канала
гладкой части трубы
высажено-го конца в основной плоскости резьбы
6
8
11,5

Бурильные трубы с высаженными внутрь концами и навинченными замками

60
73

89

102


114

127


140


168
7

9

7

9

11

7

9

11

7

8

9

10

7

8

9

10

11

7

8

9

10

8

9

10

11

9

10
11,7

14,5

14,5

18,0

21,4

18,0

22,6

26,9

20,8

23,5

26,2

28,8

23,6

26,7

29,8

32,8

35,7

26,4

29,9

33,4

36,8

33,1

36,9

40,7

44,5

45,0

49,7
16,8

14,0

27,3

23,7

20,4

44,2

39,6

35,2

60,3

57,5

54,9

52,3

79,0

75,9

72,8

69,8

66,9

100,2

96,7

93,3

89,9

120,1

116,3

112,5

108,8

177,8

172,6
42,3

49,1

79,9

94,4
152,7

183,2

209,1

234,0

259,5

283,3

305,4

341,0

379,5

415,7

449,7

481,6

476,6

531,8

584,1

633,5

720,3

792,8

861,9

927,6

92,0

99,8
14,0

16,3

21,8

25,8
34,3

41,2

47,0

46,1

51,1

55,8

60,1

59,7

66,4

72,7

78,7

84,3

75,0

83,7

92,0

99,8

103,1

113,5

123,4

132,8

170,3

185,9
16,0

17,2

26,9

30,8
45,8

54,1

56,0

62,1

68,0

73,1

77,3

92,7

100,0

106,2

111,5

113,8

119,2

129,4

138,4

146,2

169,0

181,5

192,6

206,8

138,4

146,2
10,8

12,9

14,3

17,1
17,5

21,1

24,3

21,8

23,9

25,7

27,6

24,2

26,7

29,0

31,4

33,5

26,6

29,3

32,0

34,6

35,1

38,0

40,0

43,9

46,0

49,6
10,4

12,5

13,6

16,4
16,7

20,3

23,5

20,5

23,0

24,4

26,4

22,9

25,3

27,6

30,0

32,2

25,2

27,9

30,6

33,3

32,9

35,8

38,8

41,8

43,4

47,1
10,0

12,2

12,9

15,7
16,0

19,5

22,8

19,3

21,4

23,2

25,2

21,6

24,0

26,4

28,7

31,0

23,9

26,6

29,3

32,0

30,9

33,8

36,8

39,8

41,1

44,7
Продолжение табл. 5.20

Условный диаметр, мм
Тол-щина стен-ки,мм
Площадь попе-речного сечения, см2
Осевой момент инерции попереч-ного се-чения трубы, см4
Осевой момент сопротивления, см3
Приведенная масса 1 м трубы (в кг)

трубы
канала
гладкой части трубы
высажено-го конца в основной плоскости резьбы
6
8
11,5

Бурильные трубы с приваренными по высаженной части бурильными замками

73
89
114
127
7

8

7

8

9

10

9

10
14,5

16,3

18,0

20,4

29,8

32,8

33,4

36,8
27,3

25,5

44,2

41,2

72,8

69,8

93,3

89,9
79,9

87,6

152,7

168,6

415,7

449,7

584,1

633,5
21,8

24,0

34,3

37,9

72,7

78,7

92,0

99,8
-

-

-

-

-

-

-

-
-

-

-

-

-

-

-

-
13,8

15,1

16,7

18,9

27,5

29,8

31,5

43,0
13,0

14,4

15,9

18,2

26,2

28,5

29,8

32,4
Пример 5.4. Рассчитать на прочность бурильную колонну для роторного бурения и следующих условий: L = 3500 м; диаметр обсадной колонны в которой работают бурильные трубы – 244,5 мм; n = 180 об/мин, тогда с-1;Pд = 1,4 · 105 Н; Dд = 190,5 · 10-3 м; = 1300 кг/м3; м = 7850 кг/м3; ро = 7 · 106 Па;ℓУБТ = 150м; QУБТ = 1,6 · 105 Н. Условия: осложненные; породы – средние.Р е ш е н и е. 1. По табл. 5.13 выбираем диаметр бурильных труб 127 мм. Принимаем бурильные трубы с высаженными внутрь концами и толщиной стенки 9 мм (ТБВК-127) группы прочности К и q = 29,3 кг/м.2. Рассчитываем бурильные трубы на выносливость.Для выбранного типа бурильных труб осевой момент инерции сечения трубы по табл. 5.20 составляет
I = 584,1 см4 или I = 584,1 · 10-8 м4, по табл. 5.2 m1 = 26,2 кг/м.Тогда длина полуволны по формуле 5.20L = м.Если длина одной бурильной трубы по табл.5.20 составляет 11,5 м, то принимаем L = 11,5 м.Стрела прогиба бурильной трубы:f = м;Осевой момент сопротивления находим по табл. 5.20Wизг. = 138,4 см3 = 138,4 · 10-6 м;Тогда по формуле (5.18) определяем переменные напряжения изгиба: Па = 19,78 МПа.Для данного материала бурильных труб (σ-1)D= 100 МПа. По формуле (5.21) находим:n = n  1,9, что допустимо.3. Рассчитываем выбранный тип бурильных труб на статическую прочность.Назначаем длину первой секции труб равную 2500 м.Тогда Qб.т = 2500 · 293 = 732500 Н.По формуле (5.22) с помощью таблицы 5.20: Па = 276 МПа.Мощность на вращение бурильной колонны по формуле (5.26):Nв = 13,5 · 10-7 · 2500∙0,1272 · 1801,5 · 0,190,5 · 1300 = 74,49 кВт.Мощность на вращение долота находим по формуле (5.27):Nд = 2,3 · 10-7,7 · 180 ∙ 0,190,4 · (1,4 · 105)1,3 = 20,8 кВт.Крутящий момент определяем по формуле (5.24):Mкр = Н·м.Определяем полярный момент сопротивления сечения труб при кручении по формуле (5.25).Находим касательные напряжения для труб данной секции по формуле (5.23): Па = 26,6 МПа.По табл. 5.8 предел текучести материала труб т = 490 МПа (для группы прочности стали К).Коэффициент запаса прочности по формуле (5.28):n1 =что допустимо, т.к. 1,74 > 1,45.Задаемся длиной труб второй секции той же группы прочности К, но с толщиной стенки 10 мм – 700 м.Тогда Qб.т = L2 · q2 + L1 · q1
Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/271913

Смотрите также:

_3 тема - Диффузия
'Заповит' Рейнгольда Глиэра: стилистические особенности
'Создание и продвижение интернет - платформы реферальной системы' на примере компании Бартер–кард
[БИЛЕТЫ] IMK №3
[ТЕСТЫ] Спланхнология
00601
01. Концепция БД
02_ЛР
02. РСЧС_ВСМК_Таблица
04