Расчет осевых нагрузок на долото.

    Осевая нагрузка на долота для каждого из интервалов бурения будет рассчитана по формуле, 2.16.

=                                    (2.16.)

    где:  коэффициент аномалии забойных условий б/з.;  – средневзвешенная твердость горных пород по штаму, МПа;  - опорная площадь контакта долота с забоем, м²;

    Опорная площадь контакта долота с забоем будет определяться по формуле 2.17.

=                                 (2.17.)

    где:  число зубцов на рабочей поверхности; – средний диаметр зубцов, см².

    Исходя из данных физико-механических свойств горных пород в рассматриваемого разрезе скважины. Составляю таблицу твердости 2.12.

 

Табл. 5 Наибольшая твердость горных пород в интервале бурения.

Интервал скважины, м.	Твердость породы, МПа
0-990	40
990-1800	100
1800-2390	100
2390-2400	50

 

    Интервал направление: Диаметр долота 490 мм.; Диаметр резцов 8 мм²; Среднее число зубцов на рабочей поверхности 115;  - 1, так как значение не известно.

=  = 828 мм² = 8.28 см²

=  = 2070 кгс = 2.07 тс.= 20,3кН

Интервал кондуктора: Диаметр долота 393,7 мм.; Диаметр резцов 8 мм²; Среднее число зубцов на рабочей поверхности 105;  - 1, так как значение не известно.

=  = 756 мм² = 7.56 см²

=  = 3024 кгс = 3.024 тс. = 29,66кН

    Интервал технической колонны: Диаметр долота 295,3 мм.; Диаметр резцов 16 мм²; Среднее число зубцов на рабочей поверхности 81 ;  - 1, так как значение не известно.

=  = 1166,4 мм² = 11.66 см²

=  = 11664 кгс = 11.66 тс.=114.3кН

    Интервал эксплуатационная: Диаметр долота 215,9 мм.; Диаметр резцов 16 мм²; Среднее число зубцов на рабочей поверхности 74;  - 1, так как значение не известно.

=  = 1065,6 мм² = 10.66 см²

=  = 10656 кгс = 10.66 тс.=104.53кН

Интервал хвостовика: Диаметр долота 155,6 мм.; Диаметр резцов 16 мм²; Среднее число зубцов на рабочей поверхности 68;  - 1, так как значение не известно.

=  = 979,2 мм² = 9.79 см²

=  = 4895 кгс = 4.9 тс.=48,02 кН

 

    Расчетные значения нагрузки долота запишу в таблицу 2.13. Исходя из необходимости в сохранении ресурса долота при бурении скважины, принимаю значение принимаемой нагрузки равной 0.8 от максимальной ^[6].

 

Табл. 5.1 Минимальная нагрузка долот при бурении.

Интервал бурения	Тип долота	Принимаемая нагрузка, кН.	Максимальная нагрузка, кН.
0-50	490 MС-ЦВ	С навеса	170
0-990	393,7 МС-ЦГВУ	29,66	160
990-1800	PDC 295,3 lADC S323	114,3	150
1800-2390	PDC 215,9 SVD 616-X1	104.53	140
2390-2400	PDC 155,6 SPD 316-T2	48.02	130

 

Расчет частоты вращения долота.

    Минимальную частоту вращения долота n, об/мин, определю по величине средней окружной скорости вращения долота.

                                  (2.17.)

    где  – средняя окружная скорость вращения долота (принимаю значение порядка 1 м/с);  – диаметр долота.

 = 48 об/мин        

    Интервал технической колонны: бурение предполагается с применение ВЗД Д-240.

 = 85 об/мин

        

Интервал эксплуатационной колонны: бурение предполагается с применение ВЗД Д-195.

 = 130 об/мин

        

Интервал хвостовика: бурение предполагается с применение Д-127.

 = 113 об/мин

Результаты расчёта представлены в таблице 2.14.

Табл. 5.2 Частота вращения долота и СВП при бурении.

Интервал бурения	Способ бурения	Частота вращения долота на забое	Частота вращения ротора
0-990	ротор	48	48
990-1800	ВЗД-240	85	-
1800-2390	ВЗД-195	130	-
2390-2400	ВЗД-127	113	-