Контрольная работа: Проверочный расчет КБТ при бурении с частичной нагрузкой

Мощность на разрушение забоя скважины берем из участка 1-1 (устье скважины) N_заб =0,63·10³ Вт;

M_кр = 0,945·10³ / 20,9 = 45,21 Н·м;

Полярный момент сопротивления площади поперечного сечения гладкой части БТ кручению, W_р = 9,92·10^{-6 м3} .

 =45,21/ 9,92·10^-6 =4557459,67 Па = 4,55 МПа;

Суммарное напряжение, действующее на КБТ

_  [_Т ]

_ =14,77 МПа 539МПа ;

n =

n = 539/(14,77·1,5)= 24,33 > 1,6

[_Т ]=539·10⁶ Па – предел текучести материала БТ для Стали марки 38ХНМ. [1]

Из расчетов видно, что коэффициент запаса прочности больше допустимого, и тип выбранных труб удовлетворяет условиям задания.

Расчет КБТ в «нулевом» сечении

В «нулевом» сечении КБТ работает в более сложных условиях, так как здесь возможно возникновение знакопеременных и динамических нагрузок за счет действия инерционных сил, и расчет ведется на выносливость.

Коэффициент запаса прочности в «нулевом» сечении КБТ равен

n_∑  ≥

где n_ – коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям; n_ –коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям (при _р _сж =0) равен

n_ = >1,3

где _ – предел выносливости материала бурильной трубы при изгибе (_  = 81 МПа) [1]; К_п = 1,5 – коэффициент, учитывающий ударный характер нагрузок.

n_ = =35,29

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям при (М_кр = const) определяется выражением

n_ = >1,3

Таким же образом производится расчет участков КБТ, расположенных в интервале от «нулевого» сечения к забою на расстоянии до 1/3 Z_{o - o} .

Изгибающие напряжения, вызванные потерей КБТ устойчивости от действия центробежных сил при ее вращении, определяются по формуле

_из '

Длина полуволны прогиба КБТ равна

L_n =м

L_n = = 10,25 м

Осевой момент сопротивления изгибу W_o =1,42·10^ м³ .