Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [ 28 ] 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152

где аз - коэффициент, учитывающий изменение твердости горных пород в конкретных условиях забоя (аз = 0,331,59), для практических расчетов принимается аз = 1,0; рш - твердость горной породы по штампу; к - площадь контакта зубьев долота с забоем. По формуле В.С. Федорова

= П8, (6.2)

где Вд - диаметр долота; ц - коэффициент перекрытия - это отношение длины образующей шарошки к суммарной длине контакта зубьев с горной породой, находящихся на одной линии; 5 - притупление зубьев.

Значения твердости горных пород по штампу приведены в табл. 1.1. Значения ц и 5 приведены в табл. 6.1 (хотя в табл. 6.1 приведены данные по долотам устаревших конструкций, их можно использовать для современных, учитывая, для каких пород они предназначены - М, С или Т).

На площадях с недостаточно изученными физико-механическими свойствами горных пород нагрузка на долото определяется через его диаметр (для мягких пород она составляет 0,002, для очень крепких -0,016 МН/см).

Частоту вращения находят в соответствии с методикой, предложенной В.С. Владиславлевым, исходя из постоянства мощно-сти привода ротора:

N = KPmax уд Wmm, (6.3)

где K - коэффициент; Pmaxуд - максимальная рекомендуемая удельная нагрузка на 1 см диаметра долота, МН/см (рис. 6.1); Вд - диаметр долота; nmjn - минимальная частота вращения стола ротора, берется по его характеристике для конкретной буровой установки. Коэффициент K можно найти по формуле:

K = N (P,D ), (6.4)

где Pj - текущее значение нагрузки на 1 см диаметра для конкретного типа долота; n, - текущее значение частоты вращения стола ротора.

Подставив значение K в формулу (6.3) и решив уравнение относительно n,-, получим формулу для расчета текущего значения частоты вращения стола ротора. Р

max уд с\

n, =-- nm,n. (6.5)

, р min

Т а б л и ц а 6.1

Характеристика вооружения серийнгх долот сплошного бурения при нулевом погружении зубцов в породу (По Ю.А. Алексееву)

Долото 1В-93С (95,2) 1В-93Т (95,2) 2В-97С (98,4) 2В-97Т (98,4) 1В-112С (114,3) 1В-112Т (114,3) 2В-118С (120,6) 2В-118Т (120,6) 1В-132С (132) 1В-132Т (132) 4В-140С (139,7) 4В-140Т (139,7)

1В-1 45Т (1 46)

1В-151С (152,4) 1В-151Т (152,4) 1В-161С (158,7) 1В-161Т (158,7) 2В-190С (190,5) ОМ-576-190С (190,5) 3В-190С (190,5)

1В-1 90СТ (1 90,5)

3В-190СТ (190,5) 3В-190СТ (190,5) 1В-190Т (190,5) ОМ21-190Т (190,5)

Примечания. 1. Обозначения: ц - коэффициент перекрытия, р -мм. 2. В скобках указаны размеры современных долот.

притупление зубьем,

Далее необходимо принять ближайшее значение частоты вращения, исходя из характеристики ротора, входящего в комплект принятой буровой установки.

Частоту вращения, кроме того, можно найти в зависимости от категории твердости горной породы или типа долота исходя из того, что для пород категорий (долота типа М) рекомендуемая частота вращения составляет 200-300 мин-1, а для пород XI-XIi категорий (долота типа ОК) - 50-70 мин-1, nm,n вращателя ротора - 100 об/мин.

Расход промывочной жидкости определяется исходя из скорости восходящего потока ув.п, которая для пород мягких составляет 1,5 м/с, а для очень крепких - 0,4 м/с. Для остальных пород скорость восходящего потока определяется линейной интерполяцией или по формуле

= Ц1 (D

(6.6)

Рис. 6.1. Графики оиределеиия режимов роторного бурения

где Q - расход промывочной жидкости, м3/с; ц1 - коэффициент, учитывающий увеличение диаметра скважины, для очень мягких пород (песок) ц1 = 1,3, для крепких пород ц1 = 1,05; Dскв - диаметр скважины, м; б.т - диаметр бурильных труб, м; увп - скорость восходящего потока, м/с, для мягких пород увп = 1,5 м/с, для очень крепких пород увп =

0,4 м/с.

Для удобства проектирования режимов бурения можно использовать графики, приведенные на рис. 6.1, а также данные, приведенные в табл. 6.2 и 6.3.

Допустимые осевые нагрузки на долота различных серий (в зависимости от диаметра долот) в соответствии с ГОСТ 20692-75 приведены в табл. 6.2. Сочетания частот вращения и удельных осевых нагрузок на долота различных серий приведены в табл. 6.3.

Верхнему уровню значений осевых нагрузок на долото соответствует нижний уровень частот вращения, и наоборот.

Формула (6.1) позволяет получить лишь ориентировочное значение Рд, поскольку не учитывает работоспособность опор и вооружения долот в зависимости от частоты вращения. Если рш и а, неизвестны, то Рд для шарошечн1х долот с Dд > 190 мм можно практически определять по удельной нагрузке Руд (в кН/мм): Рд = PудDд. (6.7)