Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ШПОРЫ ПО БУРЕНИЮ.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
224.93 Кб
Скачать

13.Принцип расчета бурильной колонны на прочность

Для осуществления проверочного расчета бурильной колонны на прочность, необходимо знать напряжения, действующие в любом сечении бурильной колонны. Напряжения, возникающие в бурильной колонне, рассчитываются приближенно, так как колонна не является стержнем постоянного сечения из-за наличия высаженных концов на трубах и соединительных элементов.

При вращательном бурении скважин любого назначения бурильная колонна подвергается воздействию различных статических и динамических нагрузок. Так, при бурении скважины с вращающейся бурильной колонной на нее действуют следующие нагрузки: осевая сила расгяжения от собственного веса колонны, осевая сила сжатия, создаваемая весом части колонны; за счет изгибающего момента от действия центробежных сил при вращении колонны и крутящего момента, необходимого для непрерывного вращения колонны.

Изгибающие напряжения носят переменный характер, и зависит от осевой нагрузки, частоты вращения, диаметра труб и скважины, кривизны ее ствола и др. Под действием крутящего момента возникают касательные напряжения, которые в бурильной колонне возрастают от забоя к устью скважины.

При бурении с помощью забойных двигателей на бурильную колонну действуют кроме осевых сил растяжения от собственного веса и сжатия еще и дополнительные нагрузки от перепада давления в забойном двигателе и момент, прикладываемый к колонне для ее периодического проворачивания и др.

Кроме перечисленных статических напряжений растяжений (σр), сжатия (σсж) и касательных (τ) на бурильную колонну действуют переменные: касательные в результате действия крутильных колебаний и напряжения растяжения - сжатия в результате продольных колебаний бурильной колонны.

Следует учитывать также, что в процессе бурения скважины происходит разработка ее ствола, изменяется профиль сечения, а следовательно, изменяются и действующие силы в одном сечении колонны. Расчет осложняется также необходимостью учета сил трения и других неучтенных факторов, которые компенсируются опытными коэффициентами запаса.

14.Механизм разрушения горных пород.

Механизм разрушения горных пород во многом определяется формой контактных граней инструмента и схемой расположения их в плане торца коронки, что значительно влияет на эффективность калибровки щели забоя ( сохранение диаметра скважины) и повышение стойкости инструмента. 

Механизм разрушения горной породы зависит от режима работы шарошечного долота, создаваемых контактных давлений, времени контакта и скорости деформирования породы, а также от физико-механических свойств породы. 

Механизм разрушения горной породы сводится к образованию и последующему сколу конуса под контактной площадкой при достижении напряжений, превышающих прочность породы.

15.Понятия о режиме бурения, его параметрах.

Режим бурения - это совокупность тех факторов, которые влияют на эффективность разрушения породы, определяют интенсивность износа долота и которыми можно управлять в процессе работы долота на забое.

Оптимальный режим бурения - обеспечивает наилучшие показатели работы долота и углубления скважины (интервала).

Специальный режим бурения - обеспечивает выполнение специальных операций (набор или стабилизация угла наклона ствола скважины; предотвращение искривления ствола скважины; отбор керна; вскрытие продуктивного пласта; аварийные работы в скважине и др.).

Факторы, определяющие режим бурения, называются параметрами режима бурения. Основные параметры режима бурения:

· Расход бурового раствора Q, м3/с (л/с) - - обеспечивает полную и своевременную очистку забоя и скважины от шлама, а также работу ГЗД.

условие очистки забоя:

Q1=qуд Fз (qуд = 0,57 - 0,65 м/с)

условие выноса шлама:

Q2 = V Fк (V = 0,4 - 0,6 м/с)

- условие работы ГЗД ;

· Осевая нагрузка на долото G, кН (тс) - создает необходимое усилие для разрушения горной породы на забое.

G = g D (g = 1,5 - 15 кН/см);

· Частота вращения долота n, с-1 (об/мин) - - оказывает влияние на скорость углубления забоя.

низкооборотный режим n < 150 об/мин

среднеоборотный режим n = от 150 до 450 об/мин

высокооборотный режим n = от 450 до 750 об/мин.

· Плотность с, кг/м3 (г/см3) - масса единицы объема жидкости, кг/м3 (г/см3), характеризует гидростатическое давление столба жидкости в скважине и определяет гидравлические потери при циркуляции.

· и другие свойства бурового раствора.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]