2.3. Проектирование режима бурения

2.3.1. Проектирование осевой нагрузки на долото

( 15 )

Р_ш – твердость горных пород по штампу, МПа.

- площадь контакта вооружения долота с забоем в момент силового взаимодействия, м².

; ( 16 )

- средняя сумма длин зубьев долота по образующим от трех шарошек долота.

- это средняя ширина площадки зубца в момент его максимального вдавливания в породу.

мм., мм.

м².

кН.

2.3.2. Определение частоты вращения долота

, ( 17 )

t_п – средняя величина шага периферийных зубьев шарошки долота, с учетом величины b_з, м

τ_к – время контакта зуба долота с породой, млс

R – радиус долота, м

об/мин

Уточнённое значение

= ( 18 )

= об/мин

Предварительно выбираем двигатель 3ТСШ1-195 с частотой вращения вала 395 об/мин.

2.3.3. Расчеты технологически необходимых величин максимального давления на выкидке буровых насосов и перепада давления в промывочном узле долота

( 19)

Минимальный расход, который необходим для очистки забоя от выбуренной породы:

= ,

м/с.

- скорость витание частиц шлама, м/c

- площадь кольцевого пространства, м² ,

( 20)

м²

мощность для очистки забоя от выбуренной породы, Вт

; ( 21 )

- средний диаметр скважины, м

( 22 )

мм

кВт

Давление необходимое для очистки забоя от выбуренной породы:

( 23 )

МПа

Максимальное давление на выкиде буровых насосов:

( 24 )

- максимальная осевая нагрузка на долото, кН;

- вес вращающихся деталей турбобура,

( 25 )

- вес забойного двигателя, кН;

кН

– осевая нагрузка на осевую опору двигателя, для абразивных пород средней твердости принимаем Т_п=-20 кН;

- перепад давления в турбобуре, МПа;

=4,0 МПа

- площадь ротора ГЗД,

= ( 26 )

- средний диаметр турбинок ГЗД, = 125 мм.

=0,7850,125² = 0,012 м²

МПа.

Перепад давления в промывочном узле можно определить как технологически необходимый:

(27)

- гидроимпульсное давление, принимаем P_R = 0.

- средняя нагрузка на долото, =178.5 кН,

= МПа.