13.1.10. Расчет допустимой глубины спуска кбт на клиновых захватах
Для окончания проектировочного расчета необходимо рассчитать наибольшую допустимую глубину спуска колонн на клинья.
При использовании в работе с бурильной колонной захватов для каждой секции (верхних сечений) необходимо выполнение следующего условия прочности:
,
(67)
где m - число нижерасположенных секций КБТ, включая рассчитываемую;
Qσ1 - вес 1-й секции КБТ, кГс (см. формулу (15);
Qкн - вес КНБК, кГс (см. формулу (16);
n -нормативный коэффициент запаса прочности бурильных труб в клиновом захвате;
QсТК - предельная (соответствующая пределу текучести) осевая нагрузка, на трубу в клиновом захвате, кГс.
QсТК = Q´ТК ·С, (68)
где Q´ТК - предельная осевая нагрузка на трубу в клиновом захвате при коэффициенте охвата, равном единице, кГс (табл. 16 для СБТ, табл. 17 для ЛБТ);
Таблица 13.16
Предельные осевые нагрузки в клиновом захвате на стальные бурильные трубы Q' тк, Тс
Наружный диаметр трубы, мм |
Толщина стенки, мм |
Длина клина 300 мм |
Длина клина 400 мм |
||||||||
Группа прочности |
Группа прочности |
||||||||||
Д |
К |
Е |
Л |
М |
Д |
К |
Е |
Л |
М |
||
114,3 |
7 |
73,3 |
96,4 |
106,1 |
125,4 |
144,6 |
76,8 |
101,0 |
111,1 |
131,4 |
151,6 |
8 |
83,1 |
109,4 |
120,3 |
142,2 |
164,0 |
87,1 |
114,6 |
126,0 |
148,9 |
171,8 |
|
9 |
92,8 |
122,1 |
134,3 |
158,7 |
183,1 |
97,2 |
127,8 |
140,6 |
166,2 |
191,7 |
|
10 |
102,3 |
134,6 |
148,0 |
175,0 |
201,9 |
107,1 |
140,9 |
155,0 |
183,1 |
211,3 |
|
11 |
111,6 |
146,9 |
161,6 |
190,9 |
220,3 |
116,8 |
153,7 |
169,1 |
199,8 |
230,5 |
|
127,0 |
7 |
80,2 |
105,6 |
116,1 |
137,2 |
158,3 |
84,4 |
111,1 |
122,2 |
144,4 |
166,7 |
8 |
91,1 |
119,8 |
131,8 |
155,8 |
179,7 |
95,8 |
126,1 |
138,7 |
163,9 |
189,1 |
|
9 |
101,8 |
133,9 |
147,3 |
174,1 |
200,9 |
107,0 |
140,8 |
154,9 |
183,1 |
211,3 |
|
10 |
112,3 |
147,8 |
162,5 |
192,1 |
221,6 |
118,1 |
155,4 |
170,9 |
202,0 |
233,1 |
|
139,7 |
8 |
98,7 |
129,9 |
142,9 |
168,8 |
194,9 |
104,3 |
137,3 |
151,0 |
178,4 |
205,9 |
9 |
110,4 |
145,2 |
159,8 |
188,8 |
217,8 |
116,6 |
153,4 |
168,8 |
199,5 |
230,2 |
|
10 |
121,9 |
160,4 |
176,4 |
208,5 |
240,6 |
128,7 |
169,4 |
186,3 |
220,2 |
254,1 |
|
11 |
133,3 |
175,4 |
192,9 |
223,0 |
263,0 |
140,7 |
185,1 |
203,7 |
240,7 |
277,7 |
|
Таблица 13.17
Предельные осевые нагрузки в клиновом захвате на легкосплавных бурильных трубах Q' тк, Тс
Наружный диаметр трубы, мм |
Толщина стенки труб, мм |
Длина клина, мм |
||
тела |
утолщенных концов трубы |
300 |
400 |
|
114 |
10 |
15 |
127,6 |
133,3 |
129 |
9 11 |
15 17 |
143,3 160,0 |
150,5 168,0 |
147 |
9 11 13 16 17 |
15 17 17 22 24 |
161,0 180,3 180,3 226,2 243,6 |
170,2 190,4 190,4 238,5 256,7 |
с - коэффициент охвата.
Для «четырехклиновых» захватов ПКР-У7, ПКР-Ш8 с=0,7, для ПКР-560 с=0,9.
Наибольшая допускаемая глубина спуска m-й секции колонны бурильных труб в клиновом захвате lкm (с учетом скомпонованной ниже части бурильной колонны) определяется по формуле:
,
(69)
где γm - удельный вес материала бурильных труб m-й секции, Гс/см3;
γж - удельный вес бурового раствора, Гс/см3;
qm - вес 1 метра трубы m-й секции, кГс/м;
n - нормативный запас прочности трубы в клиновом захвате (см. формулу (67).
Если предельная глубина спуска m-й секции lкm меньше расчетной из условий прочности длины секции lm, определяемой по формуле (47), необходимо применять клиновой захват, обеспечивающий большую допускаемую нагрузку на тело трубы, или перейти на использование элеватора. Если же нет такого клинового захвата и нельзя применить элеватор, можно (только в порядке исключения) lкm принять в качестве длины секции.