WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Техніка і технологія буріння свердловини - Курсова робота

Техніка і технологія буріння свердловини - Курсова робота

довжина ОБТ, м;
Е - модуль пружності матеріалу (сталі), Н/м2;
І - момент інерції при згині, м4.
(2.13)
м4
м
Так, як розрахована довжина, тобто критична довжина ОБТ менша за розраховану раніше ( ) то для попередження можливого викривлення ствола свердловин необхідно передбачити встановлення в колоні ОБТ центруючих пристроїв.
Проектуємо діаметр, довжину і товщину стінки наддолотного комплекту бурильних труб. Для цього вибираємо з труб групи міцності "Е" з товщиною стінки ?=10,9 мм і довжиною 250 м.
Розрахунок бурильної колони на статичну міцність
Умова статичної міцності бурильної колони при роторному способі буріння згідно четвертої терорії в загальному випадку має такий вигляд:
, (2.14)
де е - еквівалентне напруження, Па;
ОС- осьові напруження (розтягу або стиску), Па;
ЗГ - напруження згину, Па;
КР - напруження кручення, Па;
Т- межа текучості матеріалу труби, Па;
n - коефіцієнт запасу міцності
Таблиця 2.9 - Коефіцієнт запасу міцності
Свердловина Буріння вибійними двигунами Роторне буріння
Вертикальна
Похилоскерована 1,3/1,35
1,3/1,40 1,40/1,45
1,45/1,50
Примітка: в чисельнику нормальні, а в знаменнику ускладнені умови буріння
, (2.15)
де Gi-1 - сумарна вага всіх секцій колони, розташованих нижче проектованої, Н;
li, qi, Fi - відповідно довжина, вага одного метра та площа поперечного перерізу тіла труби секції, що розраховується м, Н/м, Н/м2;
GТ - навантаження, яке створюється внаслідок перепаду тиску, Н;
, (2.16)
де рД, рОБТ - відповідно перепад тиску в долоті і турбобурі, Н/м2;
dВ - найменши внутрішній діаметр, м2;
, (2.17)
де f - стрілка прогину, м;
ln - довжина півхвилі згину, м;
WЗГ - момент опору при згині, м3;
, (2.18)
де DC - діаметр свердловини, м;
dЗМ - зовнішній діаметр замка, м;
, (2.19)
де w - кутова швидкість, с-1;
g - прискорення вільного падіння, м/с2;
Z - віддаль від нейтрального перерізу ( ОС=0) до того місця в колоні, де шукають довжину півхвилі згину, м. Знак "+" - для розтягнутої, а знак "-" для стиснутої частини колони
, (2.20)
де МКРі-1 - круглий момент, що передається нижче розташованій секції, Нм;
МКРі - крутннй момент на холосте обертання, Н м;
WКРі - момент опору при крученні, м3.
Для розрахунку першої секції бурильної колони
,
де Мд - момент на долоті, Нм
Мхо КНБК - момент на холосте обертання КНБК, Нм.
При розрахунку наступних секцій додається момент на холосте обертання попередньої секції.
,
де в - коефіцієнт, який залежить від викривлення свердловини (таблиця )
dі - зовнішній діаметр розраховуваної секції бурильної колони, м;
lі - довжина розраховуваної секції бурильної колони, м.
У формулу (2,14) замість напружень ОС, ЗГ, КР підставляють відповідні їм значення з формул (2,15), (2,17) та (2,20). Розв'язують квадратне рівняння відносно "li".
(2.21)
де,
(2.22)
d=(Gi-1·?+Pr); (2.23)
S=gi·? (2.24)
(2.25)
; (2.26)
(2.27)
Результати розрахунку бурильної колони на статичну міцність приведені в таблиці 2.10. Цей розрахунок проводимо на ЕОМ.
Цей розрахунок є перевірочний і полягає у визначенні узагальненого коефіцієнта запасу міцності з врахуванням осьових, дотичних, згинаючих та знакозмінних напружень в перерізах над долотом, між першою та другою ОБТ, між першою та другою бурильними трубами та на усті свердловини.
Програма для розрахунку бурильної колони на міцність приведена в додатку А.
Узагальнений коефіцієнт запасу міцності на витривалість знаходять за формулою:
, (2.28)
де n - фактичний узагальнений коефіцієнт запасу міцності на витривалість;
n - запас міцності за нормальними напруженнями, вирахуваний при умові, що дотичні напруження відсутні;
n - запас міцності за дотичними напруженнями, врахований за умови, що нормальні напруження відсутні.
Таблиця 2.10 - Конструкція бурильних колон
Інтервал, м Довжина секції, м Тип труб (шифр) Група міцності Товщина стінки Діаметр колони Наростаюча вага
від до
0
350
2800 350
2150
4200 6
24
12
1898
210
24
114
1240
960
462
282
250
1728
1044
248 УБТС1
ОБТ
УБТС1
ТБПВ
ТБПВ
УБТС1
ОБТ
ТБПВ
ТБПВ
ТБПВ
ОБТ
ТБПВ
ТБПВ
ТБПВ
ТБПВ Д
Д
Д
Д
К
Д
Д
Д
К
Е
Д
Е
Д
К
Е 0,098
0,084
0.069
0,010
0,010
0.069
0,065
0,009
0.009
0,009
0.038
0,0109
0,0086
0.0109
0,0109 0,272
0,245
0,229
0,140
0,140
0,229
0,203
0,127
0,127
0,127
0.146
0,114
0,114
0,114
0,114 25,8
75,5
32,13
682,3
891.5
64,2
249,3
409,9
303,2
1505,5
284,9
80,9
466,17
337,9
1460
, (2.29)
де -1 - межа витривалості при симетричному циклі навантажень, Па.
, (2.30)
Осьові ОС, згинаючі ЗГ та крутні (дотичні) КР напруження знаходять за формулами (2.15), (2.17) та (2.20).
Фактичний узагальнений коефіцієнт запасу міцності на витривалість повинен бути більший за нормальний або дорівнювати йому.
Нормальний коефіцієнт запасу міцності на витривалість при роторному способі буріння дорівнює 1,5.
Результати розрахунку бурильної колони на витривалість приведені в таблиці 2.11.
Таблиця 2.11 - Результати розрахунку бурильної колони на витривалість
№ секції Довжина секції, м Внутрішній діаметр труби, м Зовнішній діаметр замка, м Зовнішній діаметр труби, м Коефіцієнт запасу міцності
1
2
3 286
3908
0 0,068
0,092
0,092 0,146
0.140
0,140 0,146
0.114
0,114 2,55
1,59
1,71
Розрахунок бурильної колони на витривалість проводимо на ЕОМ. Програма для розрахунку приведена в додатку Б.
2.5 Режим буріння
Проектувати параметри режиму буріння проводимо в такій послідовності:
1. Визначаємо бажане осьове навантаження на долото GД.
Навантаження на долото визначається за питомим навантаженням.
,
де g0 - питоме навантаження на одиницю діаметра долота, Н/м;
DД - діаметр долота, м.
Таблиця 2.12 - Питоме навантаження для різних типів доліт.
Тип долота Три шарошкові долота
g0·105 М МС С Т К
Н/м 15
Gд=8·0,1905·105=152,4·103 Н
Розраховану величину осоьового навантаження на долото порівнюємо з допустимим (паспортним) для даного типорозміру долота [Gд].
152,4 кН?200кН
Умовавиконується.
2. Визначення швидкості обертання долота з умови забезпечення необхідного часу контакту зуба долота з породою.
Для шарошкових доліт швидкість обертання долота визначається за формулою:
,
де ?Д - швидкість обертання долота, с-1;
dШ - діаметр шарошки, м;
tmin -
Loading...

 
 

Цікаве