- •Оглавление:
- •Введение
- •1. Геолого-технические условия бурения
- •2. Выбор способа бурения, профиля и конструкции скважины
- •2.1. Выбор и обоснование способа бурения
- •2.2. Построение профиля скважины и геологического разреза
- •2.3. Разработка конструкции скважины
- •3. Технология бурения
- •3.1. Выбор забойного снаряда
- •3.2. Расчет параметров режима бурения
- •3.3. Выбор очистного агента
- •4. Выбор бурового инструмента и приборов
- •4.1. Выбор бурильной колонны
- •4.2. Выбор вспомогательного инструмента
- •4.3. Выбор контрольно-измерительных приборов
- •5. Выбор и проверочный расчет бурового оборудования
- •5.1. Проверочный расчет двигателя станка по расходуемой мощности
- •5.2. Проверочный расчёт бурового насоса
- •5.3.Проверочный расчёт буровой вышки (мачты).
- •7. Охрана труда
- •8. Охрана окружающей среды
- •9.2. Энергоснабжение
- •9.3. Расчет необходимого количества буровых установок
- •10. Специальная часть Методы неразрушающего контроля геологоразведочных труб
- •Ультразвуковые импульсные толщиномеры типа «Кварц»
- •Список литературы:
5.1. Проверочный расчет двигателя станка по расходуемой мощности
Возможности эксплуатации бурового станка оцениваются сравнением мощности его двигателя с максимальной мощностью, расходуемой на бурение .
При выбранным буровым станком можно пробурить скважину проектной глубины с соблюдением разработанных оптимальных параметров режима бурения.
При необходимо выбрать следующий по размерному ряду более мощный буровой станок либо внести изменения в технологию бурения, либо использовать колонну из легкосплавных бурильных труб или колонну с ниппельными соединениями и, затем, при корректировки технологии или изменении конструкции бурильной колонны, еще раз выполнить расчет затрат мощности на бурение.
Мощность, затрачиваемая на бурение вращательным и ударно-вращательным способами , кВт, рассчитывается по формуле
, (5.1.)
где - потери мощности в буровом станке, кВт; - затраты мощности на вращение бурильных труб, кВт; - затраты мощности на разрушение породы на забое скважины.
Потери мощности, кВт, в буровом станке, определяются по формуле
, (5.2.)
где NЭ – мощность электродвигателя станка, - частота вращения на забое, об/мин;
кВт
Затраты мощности на вращение колонны бурильных труб рекомендуется определять по формуле В.Г. Кардыша и К.С. Окмянского
, (5.3.)
где - коэффициент, учитывающий вид промывочной жидкости, ; - коэффициент, учитывающий состояние стенок скважины, ; - коэффициент, учитывающий тип соединений бурильной колонны, ; - коэффициент, учитывающий кривизну бурильных труб, ; - диаметр скважины, мм; - глубина скважины, L=450,0м; - жесткость бурильных труб, EJ=43 кг/см2; - масса одного прогонного метра бурильных труб, q=5,8кг; и - соответственно осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент на забое, Н и частота вращения на забое, об/мин; - зазор между бурильными трубами и стенками скважины,
мм
- угол наклона скважины к горизонту,η= 85о
.
Затраты мощности на разрушение горной породы на забое для твердосплавного бурения определяются по формуле:
(5.4.)
Где - средний диаметр коронки, мм; - коэффициент трения резцов о горную породу,f=0,35;
кВт
Мощность затрачиваемая на бурение
Nб=2,78+4,56+23,87=31,21кВт.
Мощность двигателя бурового станка СКБ-5 30 кВт. Полученные значения мощности затрачиваемой на бурение 31,21 кВт, больше мощности двигателя, но производить бурение установкой УКБ-5П, экономически более целесообразно, чем использовать следующий тип установки - УКБ-7П
5.2. Проверочный расчёт бурового насоса
В состав буровой установки УКБ- 5 входит буровой насос НБ3-120/40 с подачей промывочной жидкости до 120 л/мин.
Потери напора промывочной жидкости рассчитываются по формуле:
, (5.5.)
где h1 – потери напора в колонне бурильных труб;
h2 – потери напора в затрубном пространстве;
h3 – дополнительные потери напора для преодоления разности давления между восходящими и нисходящими потоками промывочной жидкости;
h4 – потери напора в соединениях бурильных труб;
h5 – потери напора в колонковом снаряде;
h6 – потери напора при заклинке керна;
h7 – потери напора в обвязке насоса.
Потери напора в колонне бурильных труб, м вод. ст. определяются по формуле:
(5.6.)
где - удельный вес промывочной жидкости, т/м3 ( =1 т/м3);
L – глубина скважины, м (L=517,65 м);
g – ускорение свободного падения, м/с2 (g=9,81 м/с2);
V1 – скорость движения промывочной жидкости в бурильных трубах, м/с
, (5.7.)
где d1 – внутренний диаметр бурильных труб, м (d1=0,042 м); Q/ - расход жидкости на забое скважины, м3/с (Q/ = 0,0013 м3/с).
(м/с).
Тогда h1 равно
(м вод. ст).
Потери напора в затрубном кольцевом пространстве рассчитываются по формуле
, (5.8.)
где - удельный вес промывочной жидкости, обогащенной шламом, т/м3 ( =1,07 т/м3);
d – наружный диаметр бурильных труб, м (d=0,054 м);
D – диаметр скважины, м (D=0,059м);
V – скорость восходящего потока промывочной жидкости, м/с (V=0,6 м/с). Подставив значения, получим:
(м вод. ст).
Дополнительные потери напора определяются по формуле
. (5.9.)
(м вод. ст).
Потери напора в соединениях труб определяются по формуле
, (5.10.)
где l – длина бурильных труб, м (l =6 м); V0 – скорость движения потока промывочной жидкости в соединениях, м/с, рассчитывается по формуле:
, (5.11)
где d0 – минимальный диаметр в соединении, м (d0=0,026 м). Тогда V0 равно
(м/с).
(м вод. ст).
Потери напора в колонковом снаряде принимаются м вод. ст., потери напора при заклинке керна принимаются м вод. ст., потери напора в обвязке насоса принимаются м вод. ст.
Общие потери давления равны:
(м вод. ст.),
или, что тоже самое, Н=2,78 МПа
Расчёт бурового насоса показал правильность выбора, так как производительность насоса больше максимального расхода промывочной жидкости (76,7 л/мин), а развиваемое насосом давление, больше потерь давления, возникающих при циркуляции промывочной жидкости в скважине (2,78 МПа).