Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Затраты мощности на вращение бурильной колонны

Читайте также:
  1. Автоматический регулятор мощности реактора (АРМР)
  2. Буровые вышки и оборудование для спуска и подъема бурильной колонны
  3. Виды производственной мощности предприятия
  4. Возвращение
  5. Возвращение
  6. ВОЗВРАЩЕНИЕ
  7. ВОЗВРАЩЕНИЕ

 

Выбор агрегата определенной мощности зависит от двух основных процессов: собственно бурения и спускоподъемных операций (СПО). Определяющими при этом, как правило, являются затраты мощности на процесс бурения скважин.

Колонна бурильных труб соединяет породоразрушающий инструмент, находящийся на забое, с буровой установкой. В процессе бурения вращающаяся бурильная колонна преодолевает силы сопротивления по длине колонны и на забое скважины.

Общие затраты мощности Nб без учета потерь энергии в оборудовании на поверхности подразделяются на составляющие, каждая из которых пропорциональна частоте вращения снаряда (n) [24]:

N6= N3 + Nдоп + Nхв + Ncт , кВт,

где Nб – мощность двигателя, расходуемая в процессе собственно бурения;

N3 – мощность, потребляемая в зоне работы породоразрушающего инструмента;

Nдоп – дополнительная мощность, затрачиваемая на вращение сжатой части бурильной колонны, которая линейно зависит от осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент и частоты вращения;

Nхв – мощность, расходуемая на холостое вращение колонны бурильных труб;

Nст – мощность, потребляемая при работе собственно бурового станка.

При использовании дизельного привода к мощности двигателя, расходуемой в процессе собственно бурения, следует добавить мощность, расходуемую на привод насоса.

Существуют многочисленные методики и формулы для определения количества и характера составляющих мощности [7,14 20, 24].

При разрушении породы на забое энергия затрачивается как на собственно процесс разрушения породы, так и на преодоление сил трения между инструментом, стенками скважины и забоем.

1. При бурении твердосплавными коронками

Nз= 5,3·10-4РnDср(0,137+µ),

где Р- осевая нагрузка на коронку, даН; n – частота вращения коронки, об/мин; Dср= ( Dн +Dвн)/2 (здесь Dн и Dвн- наружный и внутренний диаметры коронки по резцам, м); µ - коэффициент трения резцов коронки о породу забоя (µ изменяется от 0,12 до 0,40).

2. При бурении алмазными коронками

Nз= (3÷4)·10-4РnDср.

3. При бескерновом бурении

Nз= 10-3 µРnD

Для долот диаметром 76 мм и более µ=0,17, диаметром 59 мм и менее µ=0,10. Обозначения в формулах 2 и 3 те же, что и в формуле 1.

Мощность на вращение колонны бурильных труб составляет основную долю от общих затрат мощности и складывается из двух составляющих: мощности на холостое вращение колонны (Nхв), расходуемой на вращение подвешенной над забоем скважины колонны бурильных труб и передачу полезного крутящего момента, необходимого для разрушения горных пород на забое; дополнительной мощности (Nдоп), затрачиваемой на вращение сжатой части бурильной колонны, которой создается осевая нагрузка.

Для вертикальных и слабонаклонных скважин (до 750) рекомендуются формулы для расчета Nхв:.

для высоких частот вращения колонны бурильных труб при n>n0



Nхв= kс(2,0×10-6qdn2+0,8×10-3qd2n)L,

для низких частот вращения колонны бурильных труб при n<n0

Nхв= 1,44×10-3 kсqd2nL,

где kс – коэффициент, учитывающий влияние смазки и промывочной жидкости (kс=0,8¸1,5); n0=(0,32×103)d2/d – граница раздела зон частоты вращения колонны бурильных труб; d - радиальный зазор ( D – d)/2), м; D и d – диаметр скважины и наружный диаметр бурильных труб, м; q – масса 1м трубы в сборе, кг; n – частота вращения бурового снаряда, об/мин; L – глубина скважины, м.

Для горизонтальных скважин: при диаметре скважины 59 мм и бурильных трубах СБТН-42 мм

Nхв= (3,5×10-7n2 –3,5×10-5n+3,4×10-2)L .

При диаметре скважин 59 мм и бурильных трубах СБТН – 50 мм для определения Nхв применяется формула:

Nхв= (2,75×10-7n2 –2,6×10-5n+4×10-2)L .

При диаметре скважины 76 мм и бурильных трубах СБТМ-50 мм

Nхв= (6,17×10-7n2 –1,25×10-4n+4×10-2)L .

Для расчета дополнительной мощности (Nдоп ) используется формула:

Nдоп= 2,45×10-4 Pnd,

где P – осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент, даH; n – частота вращения колонны бурильных труб, об/мин; d – радиальный зазор, м

Загрузка...

Мощность, потребляемая в трансмиссии и других узлах бурового станка, рассчитывается по формуле:

Ncт= 1,1Nдв(6·10-2+1,2·10-4n),

Ncтсn,

где Nдв – мощность приводного двигателя, кВт; Вс – опытный коэффициент, характеризующий переменные потери в станке, кВт×мин/об (табл. 40).

 

 

Таблица 40

Значение опытного коэффициента Вс

для различных типов буровых станков

 

Тип станка Вс, кВт×мин/об
ЗИФ–1200 МР ЗИФ–650 М СКБ-4 СКБ-5 СКБ-7 8,2×10-3 8,8×10-3 5,5×10-3 5,0×10-3 6,8×10-3

 

На основании произведенных расчетов необходимо оценить экономическую целесообразность применения выбранного бурового агрегата.

 


Дата добавления: 2015-07-08; просмотров: 252 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Глава 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ СКВАЖИНЫ | Глава 4. ВЫБОР БУРОВОЙ И НАСОСНОЙ УСТАНОВОК | КОНТРОЛЬНЫЕ ТЕСТЫ | Глава 5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ | Типы и области применения шарошечных долот по ГОСТ 20692-75 | Стальных ниппельных и муфтовых труб | Техническая характеристика утяжеленных бурильных труб | КОНТРОЛЬНЫЕ ТЕСТЫ | Твердосплавное бурение одинарными колонковыми наборами | Значения рекомендуемых нагрузок на 1 см диаметра долота, даН |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Гетерогенные промывочные жидкости| Расчет работы насосов

mybiblioteka.su - 2015-2021 год. (0.009 сек.)