Расчет осевой нагрузки на долото

При расчете осевой нагрузки на долото используют следующие методы:

Статистический анализ отработки долот в аналогичных геолого-технических условий.

Аналитический расчет на основе качественных показателей физико-механических свойств горной породы и характеристик шарошечных долот, применение базовых зависимостей долговечности долота и механической скорости бурения от основных параметров бурения.

Наиболее точным считается статистический метод расчета осевой нагрузки, после расчета полученное значение сравнивается с допустимой нагрузкой по паспорту долота и принимается нагрузка в пределах вычисленных величин.

Осевая нагрузка на долото рассчитывается по формуле:

G_OC =g_O · Д _Д кН, (2.19)

где g_O - удельная нагрузка на 1 м диаметра долота для бурения в породах данной категории, кН/метр.

Для данного района работ ЗапСибНИИ рекомендует применять следующие удельные нагрузки [4]:

для пород категории М: g_O < 200 кН/м;

для пород категории МС: g_O < 200 - 400 кН/м;

для пород категории С: g_O < 400 - 800 кН/м.

Для бурения под кондуктор на интервале 0 - 650 м g_O=200 кН/м, так как в интервале представлены породы промысловой классификации М. Тогда по формуле (2.19):

G_OC =200·0, 295=59, 06 кН.

Расчетное значение осевой нагрузки не должно превышать 80% от допустимой по паспорту долота:

G_OC< 0, 8· G_ДOП кН, (2.20)

где G_ДOП - допустимая нагрузка на долото по паспорту, кН.

Для долота III 295, 3 СЗ-ГВ G_ДOП=400кН, тогда по формуле (2.20):

G_OC< 0, 8· 400=320 кН.

Условие выполняется. Из полученных данных следует, что на интервале кондуктора осевая нагрузка составит 60 кН.

Для бурения под эксплуатационную колонну на интервале 650 -1400 м g_O=300 кН/м, так как в интервале представлены породы промысловой классификации М, МС. Тогда по формуле (2.19):

G_OC =300·0, 2159=70 кН.

Для долота III 215, 9 МЗ-ГВ G_ДOП=250кН, тогда по формуле (2.20):

G_OC< 0, 8· 250=200 кН.

Условие выполняется. Из полученных данных следует, что для бурения под эксплуатационную колонну осевая нагрузка на интервале 650 -1400 метров составит 70 кН.

Для бурения под эксплуатационную колонну на интервале 1400 - 2550 м g_O=400 кН/м, так как в интервале представлены породы промысловой классификации МС. Тогда по формуле (2.19):

G_OC =400·0, 2159=86, 36 кН.

Для долота III 215, 9 С-ГВ G_ДOП=250кН, по формуле (2.20):

G_OC< 0, 8· 250< 200 кН.

Условие выполняется. Из полученных данных следует, что для бурения под эксплуатационную колонну осевая нагрузка на интервале 1400 - 2550 м составит 90 кН.

Для бурения под эксплуатационную колонну на интервале 2550 - 3105 м g_O=800 кН/м, так как в интервале представлены породы промысловой классификации МС. Тогда по формуле (2.19):

G_OC =800·0, 2159=172, 72 кН.

Для долота 8 ½ MF-15 G_ДOП=319кН, тогда по формуле (2.20):

G_OC< 0, 8· 319< 255, 2 кН.

Условие выполняется. Из полученных данных следует, что для бурения под эксплуатационную колонну осевая нагрузка на интервале 2550 - 3105 м составит 180 кН.

Расчетные значения осевой нагрузки по интервалам бурения представлены в табл.2.4

Таблица 2.4 Расчетные значения осевой нагрузки по интервалам бурения