Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Топ:
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Интересное:
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Дисциплины:
2022-02-10 | 63 |
5.00
из
|
Заказать работу |
В талевой системе канат навивают на несколько шкивов, и натяжение, создаваемое барабаном лебедки, постепенно уменьшается по направлению к неподвижной струне вследствие потерь на трение в опорах шкивов и между канавкой шкива и канатом [4]. Коэффициент полезного действия талевой системы также уменьшается за счет сил внутреннего трения в канате и сил сопротивления в скважине.
Для определения кпд талевой системы при подъеме воспользуемся рис. 3.9.
Введем следующие обозначения: EF—кпд талевой системы;
К—коэффициент сопротивления шкива; п—число струн, идущих к талевому блоку, или число работающих шкивов; FL
Рис. 3.9. К определению влияния трения на кпд талевой системы
/ — барабан лебедки; 2, 5 — ходовая и неподвижная струны; 3 — неподвижный шкив; 4 — кронблок; 6 — талевый блок DL — натяжение соответственно в ходовой и неподвижной
струнах.
Рассмотрим натяжение ходовой струны. Трение в первом
шкиве уменьшит натяжение FL до величины P1=(FL)K, натяжение во второй струне уменьшится до величины Р2.=Р1К, или
P2=(FL)К2.
Аналогично можно записать:
Слагаемые в скобках образуют геометрическую прогрессию, сумма которой равна [8] К(1-Кn)/ (1-K)
Таким образом
Пои отсутствии трения FL=P1=P2=...=Рn, в этом случае
где PAV—среднее натяжение в струне талевой системы.
Следовательно, кпд талевой системы представляет собой отношение уравнения (3.4) к уравнению (3.3), т. е.
Пример 3.1. Найти пд для талевой системы, имеющей восемь струн каната. Значение К=0,9615
Решение. Определим по формуле(3.5)
EF= 0.9615(1-0.9615) =0.842
8(1-0.9615)
Используя уравнение(3.5) можно найти значения кпд талевой системы при коэффициенте трения шкива 0,9615 для различного числа струн каната.
Число струн _____________________________6 8 10 12
Кпд _____________________________0,874 0,842 0,811 0,782
При спуске кпд талевой системы и натяжение в ходовой струне определяют по формулам[6]
Пример 3.2. Пусть используют талевый канат диаметром 38 мм с 10 струнами из улучшенной высокоуглеродистой стали марки «Экстра». Глубина скважины 3048 м. Бурильная колонна состоит из труб с наружным и внутренним диаметрами 127 и 108,61 мм, весом 284,6 Н/м и УБТ длиной 152 м с наружным и внутренним диаметрами 203 и 71 мм, весом 21876 Н/м. Плотность бурового раствора 1200 кг/м3, кпд каната 0,9615. Требуется найти:
1) вес бурильной колонны в воздухе и буровом растворе;
2) вес на крюке с учетом, что вес талевого блока и крюка составляет 106572,5 Н;
3) натяжения в неподвижной и ходовой струнах каната при кпд=0,81;
4) динамическую нагрузку на кронблок;
5) коэффициент запаса прочности при спуске обсадной колонны из 177,8-мм труб весом 423,79 Н/м;
6) а также выбрать конструкцию каната для условий бурения, если прочность на разрыв проволоки составляет 1010 кН (см. табл. 3.1).
Решение. 1. Вес бурильной колонны в воздухе:
Вес бурильных труб + Вес УБТ = (3048—152)284,6+1 522 187,6= =1 156716,8 Н.
Вес бурильной колонны в буровом растворе:
1200 Коэффициент выталкивания х Вес в воздухе=(1-1200/7850) 1 156716,8=
=983209,3 Н. 2.
Вес на крюке HL составляет
Вес бурильной колонны в растворе + Вес талевого блока и крюка= =983209,3+106572,5=1089781,8 Н.
3. Натяжение в неподвижной струне определим по формуле (3.10)
Натяжение ходовой струны каната найдем по формуле (3.9)
4. Динамическая нагрузка на кронблок:
5. Запас прочности каната находим следующим образом:
6. Определим вес обсадной колонны из труб 177,8 мм в буровом растворе
(1-1200/7850) 3048.423,7=1097955,1 Н
Общий вес на крюке при спуске обсадной колонны в скважину:
Вес обсадной колонны в растворе + Вес талевого блока и крюка = =1097955,1+106572,5=1204527,6 Н.
При этом натяжение ходовой струны каната
FL = 1204527,6/(10.0,81) = 148707,1 Н.
Таким образом, коэффициент запаса прочности при спуске обсадной колонны
DF= 1010000/148707,1 =6,8.
Работа талевого каната
Срок службы талевого каната можно оценить работой, произведенной при бурении, ловильных работах, отборе керна, спуске обсадных колонн и других операциях с учетом напряжений при нагрузках, которые связаны с ускорением и торможением груза на крюке, а также с учетом вибраций и изгибающих напряжений при контакте каната с канавками барабана и шкивов (стандарт АНИ Р9В, часть 4) [9].
Вследствие большого числа вариантов нагрузок АНИ рекомендует рассчитывать срок службы каната путем оценки работы каната при подъеме и спуске грузов, СПО, бурении, отборе керна и спуске обсадных колонн. Число уравнений, необходимых для нахождения срока службы талевого каната, определяется требованиями стандарта АНИ PR9B [9].
Спускоподъемные операции включают спуск и подъем бурильной колонны при бурении (см. гл. 1).
I. Работа при СПО подвижной части талевой системы. При спуске каждой свечи бурильной колонны талевая компоновка, включающая талевый блок, крюк, штропы и элеватор, общим весом М, проходит расстояние, приближенно равное двум длинам свечи (2Ls). Поэтому в данном случае работа талевого каната (3.13)
При подъеме колонны из скважины производится аналогичное количество работы. Следовательно, работа каната по перемещению талевой компоновки за один полный спуско-подъем
Для скважины глубиной D можно принять Lsn=D. Поэтому работа подвижной части талевой компоновки
II. Работа при СПО бурильной колонны. Пусть
WD= Средний вес спущенной колонны x Глубина.
Можно записать:
Средний вес= (Начальный вес +Конечный вес)/2=(Вес 1 свечи + Вес n свечей) /2.
Средний вес с учетом сил выталкивания в жидкости равен (WeLs + WeLsn)/2, где We —эффективный вес 1 м бурильной колонны в растворе. Окончательно можно записать, что работа бурильной колонны
причем влияние трения одинаково при спуске и подъеме, поэтому значения WD при подъеме и спуске бурильной колонны равны. Для работы при СПО бурильной колонны приближенно находим
III. Работа при СПО УБТ. В указанные выше уравнения необходимо ввести поправку на вес УБТ, так как предполагается, что бурильная колонна достигает забоя скважины.
Работа по подъему УБТ
где С—эффективный вес УБТ в растворе (рис. 3.10),
где Wdc, Wdp — вес соответственно УБТ и бурильной колонны в воздухе; L — длина УБТ.
IV. Общая работа при спуско - подъемных операциях
Работа талевого каната в процессе бурения при СПО определяется следующими операциями [9] (см. также гл. I): 1) бурением на длину ведущей трубы; 2) подъемом на длину ведущей трубы; 3) проработкой на длину ведущей трубы; 4) подъемом на длину ведущей трубы; 5) постановкой ведущей трубы в шурф; 6) наращиванием трубы (или двухтрубки); 7) спуском бурильной колонны в скважину; 8) свинчиванием ведущей трубы и продолжением бурения.
Первая и вторая операции составляют один цикл WD, третья и четвертая - один цикл WD, седьмая операция—1/2 цикла WD; пятая, шестая и восьмая операции —приближенно 1/2 цикла WD. Поэтому можно записать, что общая работа
При бурении с глубины d \ до ач работа талевого каната определяется по формуле
где T2, T1—работа талевого каната на глубине d 2 и d 1 соответственно.
Отбор керна. При этих операциях применяется следующий порядок работ: 1) бурение на длину керноприемного устройства; 2) подъем на длину ведущей трубы; 3) постановка веду
щей трубы в шурф; 4) наращивание бурильной трубы; 5) спуск бурильной колонны в скважину; 6) присоединение ведущей трубы.
Первая и вторая операции составляют один цикл WD, пятая операция -1/2 цикла WD, третья, четвертая и шестая операции—1/2 цикла WD. Поэтому общая работа при отборе керна равна удвоенной общей работе при СПО до забоя или:
Т c =2(T2--T1), (3.19)
Где Т2- работа на один спуско- подъем на глубину d2; на которой отбор керна прекращается до подъема коронки из скважины; Т 1—работа на спуско-подъем на глубину d 1, на которой начался отбор керна.
Спуск обсадной колонны. Общая работа WD в этом случае подсчитывается как при СПО бурильной колонны, но эффективный вес We — это вес обсадной колонны. Кроме того, спуск обсадной колонны—это работа в одном направлении, и поэтому WD при СПО для обсадной колонны умножается на 1/2. Дополнительный вес УБТ в этом расчете не учитывают.
Поэтому можно записать, что работа при спуске обсадной колонны
где Wcs — эффективный вес 1 м обсадной колонны в растворе;
Ls—длина обсадной трубы.
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!