Технология бурения гидромеханика (стр. 5 из 7)
- λ>=0.4 – для осложненных условий
n – число ступеней
α – убол между вертикалью и осью УБТ
ρст – 7850[кг/м3]
при n=1
при n=2 L2=Lубт-L1
при n=3 L2=L3=(Lубт-L1)/2
Общий вес
Qубт=g(GЗД+q1L1+ q2L2+ q3L3)
Общая длина
Lубт=L1+L2+L3+LЗД
46. Расчет БК при бурении ЗД вертик. скв.
заданы:
- констр. долота, d долота, режим бурения, траектория скв.
определить:
- кол-во/длину/прочностные хар-ки секций БК.
Исходное положения для расчета:
- БК в скв.; ЗД работает; долото не касается забоя.
Расчет ведется на стат. растяж. с учетом сил: веса, выталкивающих, растягивающих, трения
Определение растягивающей нагрузки:
сечение А-А
PAAp=1.1[gq(1)l(1)(1-(pпж/рст))+Qнк+Qубт+Qзд]+Fнк(ΔPзд+ΔPд]
сечение В-В
PBBp= PAAp+1.1gq(2)l(2)(1-(pпж/рст))
если L>lзд+lубт+lнк+l(1), то расчитываем следующую секцию
иначе уточняем l(1); l(1)уточ=L-(lзд+lубт+lнк)
47. Расчет БК при бурении ЗД прямолинейно-наклонного участка наклонно-направленной скв
РИСУНОК
Qпрод=Qcosα; Qнорм=Qsinα; Fтр=μQн=μQsinα;(μ~0.3);
Pпрод=Qпрод+Fтр=Q(sinα+μsinα)
LI>=Lзд+Lубт+Lнк+lI1+…+l1n
Если нет, то lIny=LI-(Lзд+Lубт+Lнк+lI1+…+l1(n-1))
48. Расчет БК при бурении ЗД искривленного участка наклонно-направленной скв.
Pи=FIIтр+QIIпроек
QIIпроек=|gqIIoR(sinαк-sinαн)|
Pи=μ|±2gqIIoR2(sinαк-sinαн)-gqIIoR2sinαкΔα±PнΔα|+|gqIIoR2(sinαк-sinαн)|
Δα=αк-αн
Если αк>αн, то cosαк<cosαн => “+”
“-Pн“ – при наборе кривизны
“+Pн” – при сбросе кривизны
считается, что на участке БК состоит из одной секции
LII=πR2α/180=0.1745R2α
49. Особенности расчета БК при бурении скв. роторным способом
этапы:
- статический расчет, когда не учитываются знакопеременные
циклические напряжения, а учитываются постоянные
напряжения изгиба и кручения
- на достаточную прочность или выносливость
статический расчет
для вертикальных скв
; 
Kз=1,4 – при норм. усл.
Kз=1,45 – при осложн. усл.
для наклонных участков
; 
; 
50. Расчет БК на усталостную прочность (выносливость)
расчет на усталостную прочность
max амплитуда циклического напр., при которой БК может выдержать >106 циклов нагружений, определяется по рез-ам натурных-стендовых испытаний [σ-1]
Расчет сводится к определению фактического коэф-та запаса прочности, применительно к знакопеременным изгибающим напряжениям БК и его сравнению с приятым коэф. запаса Кз=1.5
σ-1 – усталостная прочность; σв – временная прочность на раст. мат-ла БТ(справ. данные);
σр – фактическое напр. раст. для рассм. сечения БК(опред. по формулам); σa, σm – переменная и постоянная составляющие изг. напр. БК
51. Проверка БК на прочность в клиновом захвате
сложно-напряженное состояние БК в клиновой подвеске вызывает необх. проверочного расчета верхней БТ каждой секции.
Коэф. обхвата БК c~0.7-0.9
Условия удерживания БК в подвешенном сост.
Qбк=Fтр=k1N; k1 – коэф. трения/скольжения БК-Клин; k2 – клин-клин.захват
X-> N1+Fтр2sinα-N2cosα=0
Y-> Fтр1-Fтр2cosα-N2sinα=0
Fтр1=k1N; Fтр2=k2N =>
N1+N2(k2sinα-cosα)=0
k1N1-N2(k2cosα+sinα)=0
=> k1=(sinα+k2cosα)/(cosα-k2sinα)=(tgα+k2)/(1-k2tgα)=tg(α+φ); k2=tgφ
φ – угол трения клиньев о пов-ть захвата
qr=N/(πdнl)=Qкб/(πdнltg(α+φ))
σдр= Qкб/(4πhltg(α+φ))=dсрQкб/F4ltg(α+φ), h – толщина стенки БТ
σрез=σдр+σр=Qкб/F+dсрQкб/F4ltg(α+φ),
F=π(d2н-d2в)/4= π(dн+dв)( dн-dв)/4=π2dср2р/4=πdсрh
σрез≤[σ]=σт/Kз
Qкб=Fσтc/Kз(1+dср/4ltg(α+φ)),
при Kз=1 => Qпред=Fσтc/(1+dср/4ltg(α+φ))
52. Проверка БК на прочность при воздействии наружного и внутреннего давления.
Осуществляется когда в состав БТ входят ЛБТ. Верхнюю из этих труб необходимо проверить на Pвн, а нижнюю на избыточное Pн
Pвн/ΔPвн≥1.15; Pн/ΔPн≥1.15
ΔPвн= ΔPтр+ ΔPзд+ ΔPд+ ΔPкп
ΔPн=g(g1h1-g2h2),
Pвн, Pн – справочные данные соотв. внутр/наруж давления на БТ при которых в теле трубы возникают напряжения, равные пределу текучести; ΔPн, ΔPвн – избыточное наружное/внутренне давление; g1h1 – наружные, g2h2 – внутренние
53. Выбор усилия затяжки и крутящего момента для завинчивания резьбовых соединений БК
БК висит на клиновом захвате
Q – услилие предварительного натяга
- муфта - сжата, нипель – растянут
БК висит на крюке
Q=P+R
Уравнение силовой деформации нипель-муфта
λ'м=λм-λ’н ; абс. деформация, ‘- 2-ое положение
σ=εE; σ=Eλм/lм=Q/Fм; λм=Qlм/EFм
Rlм/EFм=Qlм/EFм-(Q’-Q)lн/EFн ; т.к. lн=lм =>
R/Fм=Q/Fм-(P+R-Q)/Fн => (R-Q)(1/Fм+1/Fн)=-P/Fн
=>
F – площадь контакта упорного соединения; P – составляющая силы веса; R – сила контактного давления; Q’ – раст. сила, действ на нипель во втором случае; lн, lм – длина резьбовой части; λ’н – доп. растяжение на нипель после приложения P
Выбор момента
α – угол наклона витков резьбы; φ – угол трения; μ – коэф. трения-скольжения
- сила трения в витках резьбы 
- трение в упорном кольце замк. соед.54. Основные физико-механические св-ва г/п.
Это специфические особенности г/п, которые проявляются в различных мех. процессах и которые определяются природой и строением г/п
сжимаемость - ↓V г/п в процессе сжатия за счет пор
проницаемость – способность породы пропускать через себя под действием давления жидкости/газы/газожидкостные смеси
плотность – масса единицы обьема в тв. теле (без пор)
обьемная масса – масса ед. обьема г/п в ее естественном состоянии (с порами)
прочность – характерезует напряжение, при котором тело начинает разрушаться σсж>τc>σизг>σp
упругость – св-во восстанавливать первоначальную форму после снятия нагрузки
пластичность – св-во г/п, которое заключается в прямопропорциональной связи напряжения и деформации, а так же в наличии остаточной деформации после снятия нагрузки