Расчетная часть-Расчёт гидравлического яса Технологического комплекса оборудования для бурения скважин-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин-Текст пояснительной записки выполнен на Украинском языке вы можете

Расчетная часть-Расчёт гидравлического яса Технологического комплекса оборудования для бурения скважин-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин-Текст пояснительной записки выполнен на Украинском языке вы можете легко его перевести на русский язык через Яндекс Переводчик ссылка на него https://translate.yandex.ru/?lang=uk-ru или с помощью любой другой программы для перевода
5 расчеты работоспособности......................................................... 38
5.1 Определение глубины аварии бурильной колонны по индикатору веса....... Тридцать восемь
5.2 определение допустимых усилий при расхождении прихваченных бурильных труб................……………………………………………........ Тридцать девять
5.3 определение допустимого угла закручивания бурильной колонны во время прихватов.................................................................................. Тридцать девять
5.4 расчет необходимой ширины щелевого канала модернизированного гидравлического яса............

5. РОЗРАХУНОК ПРАЦЕЗДАТНОСТІ
5.1 Визначення глибини аварії бурильної колони по індикатору ваги

Після спускання 140 – мм бурильної колони на глибину 5100 м індикатор ваги показував 90 поділок. Під буріння виникла аварія бурильної колони, в результаті чого індикатор ваги показав 80 поділок. Визначимо на якій глибині виникла аварія бурильних труб.
Вага бурильної колони при цьому зменшилася на 10 поділок. Згідно даних 80 поділок індикатора відповідає зусилля на одному кінці талевого канату 92,40 кН, а 90 поділок 106,4 кН [27].
Тоді ціна однієї поділки індикатора ваги між 80 та 90 поділками, дорівнює:
, кН
Зменшення ваги бурильної колони, що відповідає 10 поділкам, дорівнює:
, кН
де 12 – число робочих струн при оснатсткі 6х7. Визначимо, якій довжині бурильної колони відповідає вага 168 кН.
, м   (5.1.1)
 
 де - приведена вага 1м.п. 140 – мм бурильної колони; -- питома вага бурового розчину; приймаємо = 1300 кг / м ; питома вага матеріалу труб; приймаємо = 7850 кг/м ;
h = 5100 – 438 = 4662, м

5.2 Визначення допустимих зусиль під час розходжування прихвачених бурильних труб

Визначаю допустиме зусилля натягнення при розходжуванні прихопленої бурильної колони діаметром D=140 мм, з товщиною стінки =10 мм, сталь групи міцності Л (σT — межа текучості, 650 МПа ).
Допустиме натягнення при розходжуванні прихопленої бурильної колони визначається за формулою:
    (5.2.1)
 де σT – межа текучості, 650 МПа; F – площа поперечного розтину тіла гладкої частини бурильної труби; К – запас міцності, який при розрахунках пов'язаний зі звільненням прихопленої бурильної колони, є доцільним приймати в межах 1,3 – 1,2, інколи навіть нижче.
F = π (D2зов – D2вн) / 4, м2;   (5.2.2)
F = 3,14 · (0,142 – 0,122) / 4 = 0,00408 м2;
 Тоді:
, кН

5.3 Визначення допустимого кута закручування бурильної колони під час прихватів

Визначаю допустимий кут закручування (кількість обертів) бурильної колони діаметром 140 мм, яка прихоплена на глибині L=4662 м. Матеріал труб – сталь групи міцності Л (σT — межа текучості, 650 МПа ), допустиме зусилля натягнення Qдоп=2040 кН, запас міцності, пов'язаний зі звільненням прихопленої бурильної колони, 1,3.
Допустиме число обертів ротора nр визначають за формулою:
   (5.3.1)
 де L – довжина не прихопленої частини бурильної колони; D – зовнішній діаметр бурильних труб; σT – межа текучості, 650 МПа; σр – напруга розтягнення.
    кН   (5.3.2)
де F – площа поперечного розтину тіла гладкої частини бурильної труби.
 Тоді:
обертів бурильної колони.

5.4 Розрахунок необхідної ширини щілинного каналу модернізованого гідравлічного яса.

Розрахуємо необхідну ширину щілинного каналу модернізованого гідравлічного яса, дане питання має практичний інтерес, оскільки при великій ширині О - подібне кільце ущільнювача 15 може бути запресовано в щілинний канал 16 перепадом тиску, а при малій ширині неприйнятно зросте перепад тиску під час руху поршня 2 вниз. Оцінимо ці величини для яса із зовнішнім діаметром 95 мм, тобто для одного з найбільш типових представників ремонтних ясів.
Задамося шириною щілини 0,2 мм, що цілком допустимо для цілісності гумового кільця ущільнювача з діаметром тіла 5,8 мм (стандартний перетин по ГОСТ 9833-76) з твердої гуми при будь-яких навантаженнях (отже, і перепадах тиску), що практично зустрічаються, на поршень яса [3].
Для даного яса зовнішнього діаметру 95 мм довжина канавки під кільце ущільнювача 15 з конструктивних міркувань складе:
    (5.4.1)


Рисунок 5.4.1 – Модернізований гідравлічний яс
1 – циліндр; 2 – поршень; 3 – шток; 4 – верхній сальник; 5 – шпиндель; 6 – корпус; 7 – шліцьова пара; 8 – робоча колона труб; 9 – компенсаційний шток; 10 – нижній сальник; 11 – нижній перевідник; 12 – кільцевий зазор; 13 – втулка; 14 – фаска; 15 – O-подібне кільце ущільнювача; 16 – щілинний канал; 17 – паз.
Приймаємо що 1/4 частина цієї величини залишається на виступи на торці втулки 13, які визначають (підтримують) ширину щілинного каналу 16. Тоді чиста довжина щілини складе:
   (5.4.2)
Площа просвіту щілини складе:
    (5.4.3)
З іншого боку, площу поршня 2 даного яса складає з конструктивних міркувань близько S1=26 см2. Приймаючи швидкість посадки поршня близько v=10 см/с, витрата рідини через щілину складе:
    (5.4.4)
При такій витраті швидкість закінчення через щілину складе:
   (5.4.5)
де k - коефіцієнт швидкості, 0,8.
Перепад тиску при цьому складе в метрах:
   (5.4.6)
В якості робочої рідини яса використовується мінеральне масло щільністю 900 кг/м3, тоді при його перетіканні через щілину перепад складе менше 1 атмосфери (0,101 МПа). Отже, запірна пара для поршня 2 модернізованого гідравлічного яса має практичні втрати тиску не більш (2 - 5) атм. На площі поршня 26 см2 такий перепад створює силу не більше 26х5=130 кг, що приблизно дорівнює вазі однієї бурильної труби діаметром 73 мм.