ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 82
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
При
8. Вычисляем окружное усилие
по формуле (33):
9. Рассчитываем осевое усилие (максимальное усилие механизма подачи) согласно выражению (34):
Здесь вес бурового снаряда:
10. По формуле (32) вычисляем полное усилие, передаваемое ведущей трубе:
11. Находим силу прижатия кулачка к ведущей трубе по формуле (30), приняв
:
12. Определяем усилие, действующее в гидравлическом патроне по формуле (29), приняв f=0,10:
4. Расчёт частот вращения для станка колонкового бурения.
Основой для расчёта минимальной
и максимальной 
значений частот вращения служат нижнее 
и верхнее 
значения рациональных окружных скоростей, породоразрушающих инструментов (ПРИ), а также их диаметры, определяемые типовой конструкцией скважин.
где
и 
- соответственно максимальный и минимальный диаметры ПРИ.Для реализации
необходимо её сравнение с 
, полученной из энергетических соображений, рассчитываемой из уравнения баланса мощности при длине бурового снаряда, равной номинальной глубине скважины (аналогично методике, изложенной в пункте 3 настоящего пособия).
При определении
учитывают все типоразмеры ПРИ, применяемых при бурении скважины типовой конструкции (исключением может быть ПРИ для бурения под направляющую трубу).Для наиболее распространенных типов ПРИ
(в м/с), используемых при бурении разрушенных, абразивных или весьма твёрдых пород, имеются следующие значения:- твёрдосплавные коронки и лопастные долота 0,5-0,6;
- алмазные коронки и шарошечные долота 0,4-0,5;
- твёрдосплавные коронки со среднечастотными гидроударниками 0,10- 0,12.
При определении
следует принять, что перекрываемая первой обсадной колонкой часть разреза представлена мягкими породами, содержащими твердые прослойки, включения гравия гальки и т.п.Значения
(в м/с):- алмазные коронки при бурении монолитных малоабразивных пород 3-5;
- твёрдосплавные коронки 1,5-2,0;
- твёрдосплавные коронки при использовании среднечастотных гидроударников ... 0,60÷0.80;
- шарошечные долота 1,2-1,4.
Максимальную частоту вращения
определяют в соответствии с требованиями технологии алмазного бурения. Её целесообразно рекомендовать для реализации, если она не превосходит значения 
, найденного по формуле:
где
- максимальная часть вращения бурового снаряда номинальной длины (на конечной глубине скважины), мин-1, 
мощность на холостое вращение бурового снаряда номинальной длины при частоте вращения 
, кВт; N - номинальная мощность двигателя бурового станка, кВт.Рекомендуемое число частот вращении 8 ≤ К≤ 12. Каждая из ступеней определяется зависимостью:
Таблица 4
Данные для расчета частот вращения станков колонкового бурения.
| Глубина скважины, м | Глубина спуска (в м.) обсадных труб | Типоразмер бурильных труб | Диаметры коронки, мм | Осевая нагрузка, кН | Мощность двигателя станка, кВт | ||||
| 146/136 | 137/117 | 108/98 | 89/79 | 73/63 | |||||
| 1200 | 80 | - | 160 | 380 | - | КССК-76 | 76/40 | 20 | 55 |
Решение: Для заданной конструкции скважины бурение на указанных интервалах предусматривается осуществлять в интервале 0-120 м – лопастным долотом Ø 93 мм; 120-175 м. – шарошечным долотом Ø 76 мм и в интервале 175-900 м алмазной коронкой Ø 59 мм.
1. Для определения минимальной частоты вращения примем следующие значения
для лопастных долот в интервалах 0-120 м = 0,6 м/с; для шарошечного долота в интервале 120-175м = 0,4 м/с и для алмазной коронки = 0,5м/с.Тогда по формуле (38):
0-120 м:
;120-175 м:
175-900 м:
Выбираем
.2. Для определения максимальной частоты вращения по формуле (39) примем следующие значения
: в интервале 0-120 м =1,5 м/с; в интервале 120-175м =1,6 м/с; в интервале 175-900 м (бурение алмазной коронкой)
=4 м/с
Тогда по формуле (39):
0 – 120 м:
;120 – 175 м:
;175 – 900 м:
.С учётом технических возможностей бурового станка СКБ-5 принимаем
=1500 
. 3. Опуская расчёты
, аналогичные приведенным в разделе 3, имеем 
кВт.По формуле (40) находим:
.Так как
, принимаем 
об/мин.Примем число передач К=8
Каждая из ступеней согласно уравнению (41):
Тогда
5. Расчёт и выбор основных параметров ротора.
Рис. 5. Схема ротора.
На рис.5 показана схема ротора: стол 5 имеет отверстие диаметром 250- 1260 мм в зависимости от типоразмера ротора. В отверстие стола устанавливают вкладыши 7 и зажимы ведущей трубы 6, через которые передается крутящий момент. Большое коническое колесо 4 передает вращение столу ротора, укрепленному на основной 3 и вспомогательной 2 опорах, смонтированных в корпусе 1, образующем одновременно масляную ванну для смазки передачи и подшипников.
Сверху стол защищен оградой 8. Быстроходный ведущий вал 10 расположен горизонтально на подшипниках 11, воспринимающих радиальные и горизонтальные нагрузки. Вал 10 приводится во вращение от цепной звездочки 12 или с помощью вилки карданного вала, расположенной на конце вала. Ротор снабжен стопором 9, при включении которого вращение стола становится невозможным. Фиксация стола ротора необходима при СПО и бурении забойными двигателями для восприятия реактивного момента
К основным параметрам ротора относятся: диаметр проходного отверстия в столе ротора (
), допускаемая статическая нагрузка на стол (
), частота вращения стола ротора (
), мощность ротора (
), максимальный вращающий момент (
).
- должен быть достаточным для спуска долот и обсадных труб, используемых при бурении и креплении скважин.
(42)где
- диаметр долота при бурении под направление скважины, зависящей от конструкции скважины (в глубоких скважинах диаметр направления возрастает из-за увеличения числа промежуточных колонн); 
- диаметральный зазор, необходимый для свободного прохода долота ( =30+50мм). Роторы, применяемые для бурения скважин на море, имеют более широкое проходное отверстие, поскольку в этом случае выбирается по диаметру водоотделяющей колонны, связывающей подводное устьевое оборудование с буровым судном. Проходное отверстие вкладышей стола ротора должно быть достаточным для прохода бурильной колонны при СПО. Поскольку наибольший диаметр бурильных замков равен 203мм, отверстие вкладышей стола ротора всех типоразмеров принято равным 225 мм.
на стол ротора должна быть достаточной для удержания в неподвижном состоянии наиболее тяжёлой обсадной или бурильной колонны, но одновременно не превышать статическую грузоподъёмность подшипников
(43)где
- масса наиболее тяжёлой обсадной колонны (в большинстве случаев наиболее тяжёлыми оказываются промежуточные колонны), 
- статическая грузоподъёмность подшипника основной опоры стола ротора, которая выбирается по величине