2.5 Рұқсат етілген қисықтық радиусын есептеу

Рұқсат етілген төменгі қисықтық радиусын ұңғыманың қисық бөлімінің өткізгіштік жағдайында жүйенің ең қатты бөлігінде «қашау – түптік қозғалтқыш» есептеу ұсынылған:

(2.26)

мұндағы L_зд – түптік қозғалтқыштың қашаумен бірге ұзындығы, м;

D_д, d_зд – диаметрлер, сәйкесінше қашау мен түптік қозғалтқыштың, м.

k – ұңғыма мен түптік қозғалтқыш арасындағы саңылау, м.

Жұмсақ тау жыныстарында k = 0, қаттыда k = 3 - 6 мм.

Түптік қозғалтқыштың диаметрін азайту мен ұзындығын арттыруда оның ауытқу әсерін қарастыру ұсынылады:

(2.27)

мұндағы f – түптік қозғалтқыштың ауытқу жебесі, м.

(2.28)

мұндағы q – түптік қозғалтқыштың 1 метрінің салмағы, Н/м;

L_зд – түптік қозғалтқыштың ұзындығы, м;

Е – серпімділік модулі, Е = 2,1· 10¹¹Н/м²;

J– түптік қозғалтқыштыңкөлденең қимасының инерция моменті, м⁴.

.

Сонда

Яғни

2.5.1 Бұрғылау құбырының қалыпты жұмыс жағдайында ең төменгі қисықтық радиусын есептеу

Ұңғыманың жоғарғы бөлігі үшін R_min бар тік учаскесінің зениттік бұрышы орнатылған учаскесімен біріктіру нүктесінде анықталады, өйткені осы бөлімде иілу кернеуі созылу жүктемелерімен толықтырылды:

, (2.29)

мұндағы d – құбырдың сыртқы диаметрі, м;

σ_r - аққыштық шегі, Н/м²;

σ_р– созылу кернеуі, Н/м².

2(.30)

мұндағы Р – бұл бөлімдегі ең жоғары созылу жүктемесі, Н;

F – құбыр көлденең қимасының ауданы, м².

Сонда:

Оқпанның төменгі аралығы үшін, мысалы, 4-ші учаскесі R_min4 профильі үшін ұсақ бұрандадағы мүмкін жергілікті кернеулер концентрациясын ескере мына формуламен анықталады:

(2.31)

мұндағы α_к – жергілікті кернеулер концентрациясы коэффициенті; Д және Е қаттылықтағы болат топтары үшін α_к сәйкесінше 1,84 және 1,99 тең. [8]

Бұрғылау тізбегінің құлыптары қарқынды тозуды болдырмау үшін ұңғыма қабырғасында шамадан тыс қысым қалыптастырмауы тиіс: көтеріп – түсіру операцияларында ойма алыптасуы және т. б. Бұл жағдайда R_min мына формуламен есептеледі (свечаның ұзындығы 25 м болғанда):

(2.32)

мұндағыР – осьтік күш, Н;

Т_д–құлыптың ұңғыма қабырғасыменөзара әрекеттесуінерұқсат етілген күші, Н;

Т_д – жұмсақ жыныстардан тұратын қималар үшін 20-30 кН тең болуы тиіс және 40-50 кН – берік және қатты.

Сонда қатты тау жыныстары үшін:

Жұмсақ және орташа тау жыныстары үшін:

Ұңғымаға түсірілген шегендеу құбырларының ең төменгі қисықтық радиусын анықтау.

Ұңғымаға түсірілген шегендеу құбырлары ұңғыма осі секілді иіледі.

Рұқсат етілген ең аз қисықтық радиусы:

(2.33)

мұндағы [σ_из] – рұқсат етілген иілу кернеуі (для стали группы прочности Д қаттылық тобындағы болат үшін[σ_из] ≈ 200 МПа).

Осылайша біз барлық рұқсат етілген ең аз қисықтық радиусы табтық.

2.7 - кесте – Рұқсат етілген ең аз ұңғыманың қисықтық радиусы

Rmin 1	Rmin 2	Rmin 3	Rmin 4	Rmin 5	Rmin 6
148,6	154	73.5	128	134.4	128.6

Барлық жағдайлар үшін R_min<R₁=441м, яғни ұңғыманы көлбеу орналастыру қалыпты жағдайда жүзеге асырылады.