Файл: Курсовая работа по дисциплине Механика грунтов Вариант 34 Выполнил студент 2ингт2 гр.docx
Добавлен: 01.12.2023
Просмотров: 37
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
| МИНОБРНАУКИ РОССИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «СамГТУ») |
Институт «Нефтегазовых технологий»
Кафедра «БУРЕНИЕ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН»
-
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине
«Механика грунтов»
Вариант № 34
Выполнил студент
2-ИНГТ-2 гр.
Ф.И.О. Фардж алаа рамадан Ибрагим
Проверил ст.преп. Аверкин В.Н.
-
Самара, 2021
Задание
к выполнению курсовой работы
по курсу «МЕХАНИКА ГРУНТОВ»
Вариант №34
Студент II-НТ-II Маринкевич Александр Юрьевич
Задача №1. Определить твердость горной породы, коэффициент
пластичности и работу разрушения по графику «нагрузка-деформация», полученному на приборе УМГП-3.
Исходные данные: Груз 1000 кг, dш= 3,4 мм; V=7 мм3
Задача №2. Определить осевую нагрузку на долото при бурении из условия объемного разрушения горной породы
Исходные данные:
№ ин- тервала | Группа твердости | Твердость по штампу РШ, 106, Н/м2 | Коэффициент перекрытия | Диаметр долота D, м | Начальная тупизна зубьев b, м |
1 | М | 247 | 1,08 | 0,346 | 0,0035 |
2 | С | 643 | 1,09 | 0,269 | 0,0021 |
3 | Т | 1638 | 1,1 | 0,269 | 0,0022 |
4 | С | 1266 | 1,11 | 0,214 | 0,0023 |
5 | Т | 2110 | 1,12 | 0,190 | 0,0024 |
6 | К | 4376 | 1,13 | 0,190 | 0,0015 |
Задача №3. Определить мощность, затрачиваемую лопастным долотом при бурении.
Шифр долота | м | S, м | h, м | n, | град | м | Па | c | | | град | м |
3Л-394 | 30 | 40 | 1380 | 1,16 | 70 | 0,0008 | 14,7 | 10800 | 0,06 | 1,2 | 2,0 | 0,160 |
Задача №4. Определить мощность, затрачиваемую шарошечным долотом при бурении.
Шифр долота | n, об/мин | град | Диаметр бурильных труб | Коэффициент перекрытия | Число периферийных зубьев. | Высота периферийных зубьев, мм | ||||
1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | |||||
В-190 МЗГ | 5,3 | 8 | 0,140 | 0,8 | 15 | 16 | 14 | 7 | 7 | 7 |
Задача №1
Определить твердость горной породы, коэффициент пластичности и работу разрушения по графику «нагрузка-деформация».
Исходные данные:
Груз 1000 кг; dш= 3,4 мм; V=7 мм3
Решение:
В качестве исходных данных используем график ,полученный в результате испытания горной породы на приборе УМГП-3.
В зависимости от вида графика можно определить, к какому классу относится испытуемая порода. Из приведенного графика видно, что порода относится к пластично-хрупким.
Найдем площадь штампа ( ):
Найдем нагрузку в момент хрупкого разрушения:
,
где - масштабный коэффициент:
,
- вес штампа
Масштаб по оси деформации М=0,004
Найдем твердость по штампу :
В качестве показателя пластичности пород принято отношение работы деформирования до момента разрушения ( , Дж – на графике площадь ODBC) к работе упругого деформирования ( - на графике площадь треугольника ODE).
Найдем работу деформирования до момента разрушения ( ):
,
.
Найдем работу упругого деформирования ( ):
.
Вычислим коэффициент пластичности
:
.
Также определяются удельная контактная работа ( ):
,
и удельная объемная работа ( , ):
.
При помощи таблиц определяется порода, категория пластичности и твердости.
Из таблиц видно, что порода является глинистым сланцем, категория пластичности – 3, категория твердости – 3. По механическим свойствам порода является пластично-хрупкой.
Примечание:
Все измерения по графику умножаются на масштабный коэффициент.
По оси нагрузки количество клеток (мм) умножается на вес груза (дан по вариантам), деленный на 100, чтобы превратить значение в кг.
По оси деформации количество клеток умножается на 0,004 (во всех вариантах), чтобы получилась деформация.
Задача №2.
Определить осевую нагрузку на долото при бурении из условия объемного разрушения горной породы
Исходные данные:
№ ин- тервала | Группа твердости | Твердость по штампу РШ, 106, Н/м2 | Коэффициент перекрытия | Диаметр долота D, м | Начальная тупизна зубьев b, м |
1 | М | 247 | 1,08 | 0,346 | 0,0035 |
2 | С | 643 | 1,09 | 0,269 | 0,0021 |
3 | Т | 1638 | 1,1 | 0,269 | 0,0022 |
4 | С | 1266 | 1,11 | 0,214 | 0,0023 |
5 | Т | 2110 | 1,12 | 0,190 | 0,0024 |
6 | К | 4376 | 1,13 | 0,190 | 0,0015 |
Решение:
Эффективное или объемное разрушение породы при бурении возможно только в том случае, если соблюдается условие
,
где - начальная опорная поверхность долота,
Рассмотрим каждый интервал бурения в отдельности:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
В зависимости от типа и размера долота, определяется допустимая осевая нагрузка ( и , Н):
,
где q – допустимая нагрузка на 1 м диаметра долота, Н/м.
Расчет допустимой осевой нагрузки ( и , Н):
Для 1:
Для 2:
Для 3:
Для 4: