p align="justify"> Розрахункові формули:
Розрахункові формули наводяться у порядку їх використання в програмі.
Кутова швидкість обертання обертання бурильної колони
, (3.22)
де - частота обертання.
Потужність, що витрачається на вибої свердловини на руйнування породи:
, (3.23)
де С - навантаження на долото, а - діаметр свердловини в забою.
Додаткова потужність (за рахунок тертя об стінки свердловини стиснутій частині бурильної колони)
, (3.24)
де - зовнішній діаметр УБТ.
Площа перетину бурильної колони
, (3.25)
де і - зовнішній і внутрішній діаметри бурильної колони відповідно.
Момент інерції перерізу бурильної колони
(3.26)
Площа перетину і момент інерції УБТ - і визначаються за формулами, аналогічним (4) і (5), але замість діаметрів бурильних труб в них беруть участь відповідні діаметри УБТ - і.
Маса одного метра бурильної колони
(3.27)
Маса одного метра УБТ
, (3.28)
де - щільність матеріалу УБТ (сталі)
Довжина колони УБТ
, (3.29)
де - щільність промивної рідини, - зенітний кут свердловини.
Довжина стиснутій частині бурильної колони
(3.30)
Вага бурильної колони
, (3.31)
де - довжина свердловини.
Далі вводиться розрахунок параметрів бурильної колони стосовно її трьом характерним перетинах.
Визначаються відстань кожного перерізу до «нульового» (тобто другий) перетину
, (3.32)
де - відстань від гирла свердловини до «нульового» перетину, а - відстань від гирла свердловини до будь-якого характерного перетину
. (3.33)
Для другого перетину, при gt; 0
(3.34)
Якщо ж, то
(3.35)
Для третього розтину якщо:
(3.36)
Тепер визначаємо поздовжнє зусилля в бурильної колоні.
У першому перетині
(3.37)
Якщо, то
(3.38)
У третьому перерізі при:
(3.39)
Потужність, що витрачається на неодружене обертання бурильної колони:
У першому перетині
, (3.40)
де - коефіцієнт, залежить від кривизни свердловини
У другому перерізі якщо,
(3.41)
У третьому перерізі якщо,
(3.42)
Сумарна потужність
(3.43)
У третьому перерізі при перше і друге доданок в цій формулі відсутні. Щоб врахувати бічне тертя породоруйнуючого інструменту об стінки свердловини приймається
. (3.44)
Якщо ж, то використовується вираз (3.30)
Стріла прогину бурильної труби в характерних перетинах:
(3.45)
Довжина напівхвилі вигину бурильної колони для цих перетинів
, (3.46)
де - прискорення вільного падіння, а - модуль Юнга.
(У третьому перерізі якщо, замість іпрінімается і).
Поздовжнє напруга
(3.47)
Напруга крутіння
(3.48)
Напруга вигину
(3.49)
Сумарна напруга
(3.50)
Запаси міцності в перетинах I і III рівні
, (3.51)
де - межа плинності матеріалу труб при поздовжньої деформації.
Запаси міцності в перетинах II визначаються наступним чином:
Якщо gt; 0, то знаходять запас міцності по напруженням вигину
, (3.52)
де - межа витривалості матеріалу бурильних труб.
Запас міцності по напруженням кручення
. (3.53)
Підсумкове значення запасу міцності в перетинах II
. (3.54)
Якщо ж, то у виразі (3.39) замість використовують сумарну напругу:
. (3.55)
Таблиця - 3.9 Вихідні дані
Щільність рідини: RG, кг/м31200Дліна свердловини: H, м120Дліна нижній частині свердловини: H1, м112Діаметр свердловини в забою: D (3), м0.244Діаметр свердловини в середній частині: D (2), м0.244Діаметр свердловини у гирла: D (1), м0.349Чісло бурильних труб в свічці: NT2Діаметр бурильної колони зовнішній: DH (1), м06Діаметр утяжеленной колони зовнішній: DH (3), м146Осевая навантаження: С, Н30000Частота обертання: N, об/мін250Угол нахилу свердловини до горизонту: F, град90Дліна УБТ: LU, М9
Результати розрахунку наведені в таблиці 3.10.
Т...
