2.10.3. Расчет и выбор талевой оснастки

Диаметр талевого каната выбирается в соответствии с расчетом на статистическую прочность по формуле:

P_p=K_ЗП∙P, (2.37.)

где: P_p – разрывное усилие каната, кН;

K_ЗП > 2,5 - коэффициент запаса прочности;

P – максимальное усилие, развиваемое лебедкой на минимальной скорости, кН:

, (2.38.)

где: N – номинальная мощность двигателя, кВт;

 - коэффициент перегрузки двигателя, для электродвигателей =1,5-2;

 = 0,97 – КПД передач от двигателя до барабана;

V_min= 1м/с – минимальная скорость навивки каната на барабан станка СКБ-4А;

кН;

кН;

Задаваясь пределом прочности проволоки на растяжении (обычно принимается в пределах (157166)∙10 Па) и, зная величину разрывного усилия 155,7 кН, выбираем талевый канат стальной, диаметром 17,5 мм, грузового назначения, нераскручивающийся, левой крестовой свивки с расчетным пределом прочности проволоки 108 МПа, из проволоки марки В, оцинкованный по группе СС, по ГОСТ2688-80 (разрывное усилие 286,6 кН, сопротивление разрыву 1666 МПа).

Проверочный расчет талевого каната на прочность заключается в определении суммарного напряжения, которое возникает в проволоке каната.

, МПа, (2.39.)

где: _Р и _изг – напряжение соответственно при растяжении и изгибе, МПа;

F – площадь поперечного сечения каната, F=202,02 мм²;

K_ - коэффициент, учитывающий напряжение кручения в проволоках, трение между отдельными проволоками и условия работы каната:

E = 2∙10¹¹ – модуль продольной упругости, МПа;

d – диаметр проволок каната, м;

Д_В – диаметр барабана лебедки, м; Д_В=320 мм.

МПа;

Коэффициент запаса прочности для талевых канатов:

; (2.40.)

_В – предел прочности проволок – временное сопротивление разрыву, МПа;

;

Расчет числа струн талевой оснастки:

, (2.41.)

P_Л – грузоподъемность лебедки, т; P_Л = 2,5т = 25кН;

 = 0,96 – КПД лебедки;

Q_кр - нагрузка на крюке (расчет ведем для наиболее тяжелой колонны бурильных труб, диаметром 50 мм. Ниппельного соединения, L=215 м).

кН; (2.42.)

,

Для установления датчика измерителя нагрузки МКН-2 на неподвижном конце каната, необходимое число струн талевой оснастки =2,т.е. должна быть применена оснастка талевой системы 1×2.

Минимально необходимая длина талевого каната:

L_К=m_Т∙H+5∙∙Д_Б , (2.43.)

где: Н = 14 м – высота вышки;

m_Т = 2 – число струн талевой оснастки;

Д_Б = 0,32 – диаметр барабана лебедки, м,

L_К=2∙14+5∙3,14∙0,32=39 м.[ 2 ].

2.11.Вспомогательные работы, сопутствующие бурению

Проектом предусматривается проведение следующих работ, сопутствующих бурению:

1. Промывка скважины перед креплением обсадными трубами.

2. Тампонирование скважины перед постановкой обсадной колонны на забой.

3. Крепление скважины обсадными трубами.

4. Засыпка затрубного пространства обсадной колонны щебнем-отсевом.

5. Ликвидация поглощения промывочной жидкости.

6. Промывка скважины перед проведением геофизических исследований.

7. Извлечение обсадных труб из скважин.

8. Ликвидационный тампонаж скважин.

Промывка скважины перед креплением обсадными трубами осуществляется перед спуском обсадной колонны путем прокачки через бурильные трубы глинистого раствора с помощью бурового насоса. После прокачки подъем бурового снаряда производится с доливом промывочной жидкости в скважину.

Тампонирование скважины перед постановкой обсадной колонны на забой для герметизации башмачной части обсадной колонны диаметром 89 мм производится путем забрасывания глиняных шариков в интервалы 8 - 10 м скважин П группы и 13-15 м скважин Ш группы.

Крепление скважины обсадными трубами - скважины обсаживаются трубами диам.127 мм на глубину 10,0м, затем диам.89мм на глубину 28м.

Засыпка затрубного пространства обсадной колонны щебнем – отсевом с целью предупреждения вибрации и разворачивания обсадной колонны в процессе бурения. Засыпка производится в ручную по ходу бурения, в связи с этим затраты времени на засыпку не предусматриваются.

Промывка скважин водой перед проведением геофизических исследований с целью очистки скважины от шлама осуществляется с помощью бурового насоса через бурильную колонну, спущенную на забой. Подъем бурового снаряда производится с доливом промывочной жидкости в скважину.

Извлечение обсадных труб из скважин производится по окончанию всех запроектированных работ на скважине.

Ликвидационный тампонаж скважин. Способ тампонирования пробуренных скважин выбирается согласно требованиям «Временной инструкции по проведению ликвидационного тампонирования геологоразведочных скважин на твердые полезные ископаемые», (г. Санкт-Петербург, 1993) и преследует целью изоляцию водоносных горизонтов, вскрытых скважинами.

Ввиду отсутствия в проектных разрезах четкого разграничения водоносных и водоупорных толщ, предусматривается заливка пробуренных скважин на всю глубину тампонирующей смесью (смесь № 3 согласно «Временной инструкции . . .»).

Для ликвидации устья скважины будет проходиться вручную шурф на глубину 1 м и в плане размером 1м х 1м. В шурфе устанавливается бетонная плита размером 0,8х0,8х0,15м, на который фиксируются данные скважины (номер, глубина, год ликвидации, название организации). После этого шурф закапывается грунтом.