Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчет основных параметров и выбор бурового насоса
Давление и производительность бурового насоса выбирают расчетным путем на основе требований, предъявляемых технологией бурения и промывки скважины с учетом ее конструкции и компоновки бурильной колонны. При этом скорость восходящего потока раствора в кольцевом пространстве скважины при бурении под промежуточную и эксплуатационную колонну при забойном двигателем должна быть не менее V=0, 5-0, 6 м/с, а при роторном способе бурения V=0, 3-1, 2 м/с. Принимаем скорость восходящего потока равной V=0, 5 м/с. 1. Скорость восходящего потока раствора в кольцевом пространстве скважины при бурении под промежуточную и эксплуатационную колонну:
где - объемный КПД процесса нагнетания (коэффициент утечек); - индикаторный КПД; Dд - диаметр долота при бурении под эксплуатационную колонну, дм; Dк - наружный диаметр колонны бурильных труб, дм. Полученное значение производительности необходимо проверить по удельной подаче раствора на забой, определяемой отношением: 2. Потери давления в манифольде: где = 40*10-5 МПа Потери давления в бурильных трубах: где = 600*10-8 - коэффициент потерь давления в бурильных трубах; L=5500-500=5000 м - длина колонны бурильных труб. МПа Потери давления в утяжеленных бурильных трубах: где - коэффициент потерь давления в УБТ МПа Потери давления в замковых соединениях: где =7, 1*10-5 - коэффициент потерь давления в замковых соединениях. l=23, 5 м - расстояние между замковыми соединениями, м МПа Потери давления в забойном двигателе Pзд=0 Потери давления в долоте: где F0 - суммарная площадь поперечных сечений промывочных отверстий долота, см2. Для долота Dд=215, 9 мм F0 = 13, 5 см2, тогда aд=658*10-6 МПа Потери давления в кольцевом пространстве: 490*10-9 - коэффициент потерь давления в кольцевом пространстве
МПа Давление, развиваемое насосом: Pmax=0, 81+ + + +9, 1+0, 12=15, 2 МПа
3. Определим гидравлическую мощность насоса:
где -коэффициент, учитывающий нагрузки при запуске насоса
4. Механическая мощность насоса: кВт где - объемный КПД процесса всасывания (коэффициент наполнения); механический КПД насоса; гидравлический КПД насоса.
5. Ход поршня насоса: Примем S=400мм.=4дм. Определим частоту ходов поршней ход/мин Примем частоту ходов поршней = 65 ход/мин = 1, 083 ход/с.
6. Длина шатуна: мм
7. Диаметр штока: мм Примем dш =60мм.=0, 6дм
8. Определим диаметр поршня: дм = 120 мм
где - коэффициент подачи. Примем диаметр поршня равный 120 мм
9. Длина цилиндровой втулки: Принимаем l=590 мм
10. Производим проверку расчетным путем производительности бурового насоса: л/с
11. Максимальное допустимое давление на выкидке насоса:
12. Примем передаточное отношение зубчатого зацепления кривошипного и трансмиссионного валов i=4, 92.
13. Диаметр клапанов определяется площадью проходного сечения, необходимой для движения жидкости с заданной скоростью. При полностью открытом клапане площадь проходного сечения у горловины конического седла определяется по формуле: где - диаметр горловины седла клапана; - высота подъёма клапана; - угол между образующей и осью конуса; =45 или 60.
Высота подъема клапана определяется из условия безударной посадки тарелки на седло клапана, которое определяется зависимостью:
Диаметр клапана рассчитывается по максимальной производительности насоса, т.е. при наибольшем диаметре цилиндрической втулки. При этом скорость движения жидкости не должна превышать 10-15 м/с.
14. Диаметры нагнетательной и всасывающей труб определяются наибольшей производительностью насоса и скоростью движения раствора в этих трубах с учетом условия неразрывности потока где dв и dн - диаметры всасывающей и нагнетательной труб; Vв и Vн - средние скорости движения жидкости во всасывающей и нагнетательной трубах. Vв =1-2 м/с; Vн =1, 5-2, 5 м/с. Примем Vв = 1, 8 м/с; Vн = 2, 5 м/с. Получим
Выбираем двухпоршневой буровой насос УНБ-600
|