Контрольная работа: Проверочный расчет КБТ при бурении с дополнительной нагрузкой

₃ – коэффициент, учитывающий искривление скважины в вертикальной плоскости н=90˚-80˚=10˚; к=н +I·L, где I – интенсивность искривления скважины, ⁰ /м I = 0,02; L – глубина скважины, м L = 50; к=10+0,02·50 = 11,0˚;

ср=(н +к)/2= (10˚+11,0˚)/2= 10,50˚;

_ cosср= cos10,50=0,98;

q'- линейная плотность бурильных труб с учётом высадок и резьбовых соединений, q'=7,47 кг/м³ ;

g- ускорение свободного падения, g=9,8 м/с²;

Z_О-О =25000/(0,85·0,98·7,47·9,8)=410,67м;

«Нулевое» сечение находится выше устья скважины и Z_{O – O} > L, и бурение производится дополнительной нагрузкой.

При бурении с дополнительной нагрузкой:

- для сечения 1 – 1 (устье скважины) Z₁ = Z_о-о L, м;

- для сечения 2 – 2 (забой скважины) Z₁ = Z_о-о , м.

Бурение с дополнительной нагрузкой КБТ

Участок 1-1 (устье скважины)

Этот участок является наиболее опасным и здесь КБТ испытывает напряжения сжатия, изгиба и кручения.

Напряжение сжатия равно

_сж = , Па

где P_доп – дополнительное усилие, создаваемое механизмом подачи бурового станка, для получения необходимой осевой нагрузки на ПРИ, Н; F– площадь сечения гладкой части БТ, м² .

Дополнительное усилие, создаваемое механизмом подачи бурового станка, равно Р_доп = СG·g, Н

где С– данная по заданию осевая нагрузка на ПРИ, 25000Н; G – масса КБТ, G = α₂ ·α₃ ·q'·L, G = 0,85·0,98·7,47·50=310,59 кг

Р_доп =25000 – 310,59·9,8= 21956,17 H;

Площадь сечения гладкой части бурильной трубы определяется по формуле

F=0,785·(D² –d² ), м²

где D и d – наружный и внутренний диаметр гладкой части бурильной трубы, м берём из таблицы 1.

F=0,785·(0,055² –0,046² )= 7,14·10^-4 м² ;

_сж = 21956,17/7,14·10^-4 =30769689,74 Па = 30,76 Мпа;

Напряжение изгиба равно

_из = _из '+_из '', Па

где _из '– напряжение изгиба от действия, возникших при вращении КБТ в скважине, центробежных сил, Па; _из ''–дополнительное напряжение изгиба, возникающее при интенсивном искривлении скважины (при J > 0,04º/м) в результате повышенного трения КБТ о стенки скважины, Па.

Изгибающие напряжения (_из '), возникающие во вращающейся КБТ, определяются по формуле

_из '