Виды напряжений

Расчет приведенного веса (массы) бурильных труб в воздухе и в жидкости

где q - масса 1 м гладкой трубы в воздухе;

q_M - масса соединительной муфты (для труб длиной 8 м);

q_выс - увеличение массы трубы за счет высадки ее концов;

q₃ - масса муфты и ниппеля замка;

l₁, l₂- длины труб без замков;

L - длина трубы от верхнего торца муфты замка до торца ниппеля в начале крупной резьбы.

b_а – коэф-т учитывающий Архимедову силу.

 

На бурильную колонну в скв действуют различные усилия, которые обуславливают соот­ветствующие напряжения в трубах:

· растягивающие напряжения

· сжимающие напряжения;

· статические касательные напряжения;

· изгибающие напряжения (постоянный и переменный)

1.Растягивающие напряжения

, где

∑Qi – сумма усилий

, где

Gд – вес долота, Gзд – вес забойного двигателя, Gу – вес УБТ, Gст – вес стальных труб, Gл – вес ЛБТ, Gтр – сила трения, Gг – гидравлическая осевая нагрузка, Gj – вес др элементов, входящих в состав б.и.

2.Статические касательные напряжения:

, где Мобщ=Мд+Мх+Мi

Мобщ – общий крутящий момент, Мд – момент на разрушение ГП, Мх – момент на холостое вращение колонны, Мi – мамонт на вращение маховика, калибратора и т.д. Wкр – момент сопротивления кручению.

3.Изгибающие напряжения

, где

Е_м – модуль упругости материала, Jо – осевой момент инерции, Rи – радиус искривления скв.

Изгибающие напряжения бывают статические и переменные , где

fк – максимальная величина прогиба на длине полуволны, lп – длина полуволны, dн – наруж диам труб.

Результирующее изгибающее напряжение будет:

 

17)Устойчивость БК-сохранение ею определенной формы равновесия. То же относится и к забойным двигателям. Потерей устойчивости считают переход одной формы в другую, начиная с прямолинейной. Часто принято считать, что потеря устойчивости колонны происходит в одной плоскости и по мере увеличения нагрузки в колонне появляется 2 и >полуволны. Но сущ. Расчеты и для спералеобразной формы ее равновесия , кот. следует считать более реальной.

 

18. Т12Мтурбобур состоит из невращающихся и вращаемых деталей(узлов). К невращ. относятся корпус двигателя, в котором сверху вниз в осевом направлении закреплены: распорная втулка, регулировочное кольцо, подпятники осевой опоры (верхней), статоры (100 комплектов), радиальные (средние) опоры, которые ставят через 33 ступени турбинок и нижний переводник (ниппель), поджимающий в корпусе все указанные детали.

Вращаемые детали: вал турбобура, на котором закреплены (снизу вверх): втулка нижней опоры, упор, на который упираются внутренние кольца ротора турбинок, втулки радиальных опор, диски и кольца осевой опоры. Сверху на валу имеется резьба. На неё накручивается гайка и поджимает на валу названные вращающиеся с валом детали. Верхняя часть гайки коническая и разрезная. На неё надевается обжимающий колпак, закрепляемый контргайкой.

Другие типы турбобура в основном отличаются количеством секций турбин и расположение осевых опор. Турбобуры выпускают диаметром 240 мм ,215, 195, 172 и 127 мм.

 

19. Технологическая схема турбобура типа ТСШ с УБТ и сжатой частью БК на длине волны осевых вибраций l: G_k, G_ст, G_у – вес части БК, статора ГЗД и УБТ ( m_i – соответствующие массы); d_ср, d₂ – средний диаметр турбинок и диаметр вала в месте уплотнения шпинделя, d₂»d_ср; Т_п – осевое усилие на осевую опору ГЗД; G_стр, G_дк – усилия от реактивного действия струи жидкости, выходящей из насадок долота и от сопротивлений при выходе жидкости из под долота; G_ГR – гидравлическое усилие, действующее по площади F_R=p(d₂²-d_ву²)/4; d_ву – внутренний диаметр УБТ; 1- часть БК, которая находится в сжатом или нейтральном состоянии, 2 – статоры и роторы турбины, 3,4 – радиальная и осевая опоры турбобура, d_з – величина осевой деформации породы; 5- долото.