Оптимальный расход промывочной жидкости

Типоразмер коронки	Удельный расход на 1 см коронки qУД, л/мин	Расход очистного агента Q, л/мин
СА-6-132	8	105,6
СА-6-93	8	74,4

2.9.2. Бурение алмазными коронками.

Расчет оптимальной осевой нагрузки на алмазную коронку находим из формулы:

, кН, (2.5.)

где: Q – масса объемных алмазов, кар;

P_Ш – твердость породы, Н/мм²;

h – высота обрабатываемой части матрицы, мм.

Результаты и данные для расчетов приведены в таблице 2.16. [ 2 ]

Таблица 2.16.

Значение осевой нагрузки на алмазную коронку 02И4.

Диаметр коронки, мм	Масса объемных алмазов, кар	Твердость породы, Н/мм2	Высота обрабатываемой части матрицы, мм	Осевая нагрузка, кН
76	7,3-8,8	6000	5	5,2

Оптимальная частота вращения алмазной коронки будет максимальной частота вращения, при которой:

1. Мощность буровой установки и прочность бурильной колонны достаточны, чтобы обеспечить бурение при оптимальной нагрузке на коронку;

2. Обеспечивается требуемый выход керна и минимальный расход алмазов на 1 м бурения.

, об/мин; [ 2 ]. ( 2.6.)

Результаты расчетов приведены в таблице 2.17.

Таблица 2.17.

Значения оптимальной частоты вращения для

алмазной коронки 02И4.

Диаметр коронки, мм		Окружная скорость, м/с	Частота вращения, об/мин
наружный	внутренний
76	59	2	756

Расход промывочной жидкости:

Q=q_уд∙D_Н. ( 2.7.)

Результаты расчетов приведены в таблице 2.18:

Таблица 2.18.

Оптимальный расход промывочной жидкости.

Диаметр коронки, см	Удельный расход жидкости в л/мин на 1 см наружного диаметра коронки	Расход промывочной жидкости, л/мин
7,6	5,3	31

Таблица 2.19.

Технологические параметры бурения.

Интервал бурения, м	Категория буримости	Диаметр коронки, мм	Частота вращения, об/мин	Осевая нагрузка, кН	Расход промывочной жидкости
0-24	V	132	87-118	12-16	70-120
24-41	VII	93	118-188	13-16	40-120
41-75	VIII-X	76	460-800	7-11	40-70

2.10. Проверочные расчеты выбранного оборудования и инструмента.

2.10.1. Расчет максимально потребной мощности затрачиваемой на бурение.

Мощность двигателя, расходуемая в процессе собственно бурения, складывается из трех основных составляющих:

N_б=N_з + N_т + N_ст, кВт, ( 2.8.)

где: N_з – мощность расходуемая на забое скважины, кВт;

N_т – мощность расходуемая на вращение бурильных труб в скважине, кВт;

N_ст – мощность, расходуемая в трансмиссии и других узлах бурового станка, кВт.

, ( 2.9.)

где: P – осевая нагрузка на коронку, ДаН;

n – частота вращения, об/мин;

D_СР – средний диаметр коронки, м.

,кВт.

, кВт, ( 2.10.)

где: N_ХВ – Мощность на холостое вращение колонны бурильных труб, кВт;

N_доп – дополнительная мощность, затрачиваемая на вращение сжатой части бурильной колонны, кВт.

, кВт, ( 2.11.)

где:  - радианный зазор, м;

; ( 2.12.)

 = 0,059-0,05 = 0,009 м;

N_доп=2,45∙10^-4∙0,009∙520∙800 = 0.45 кВт.

Для скважин с углом наклона до 75 и высоких частот вращения колонн бурильных труб мощность на холостое вращение находится из формулы:

, кВт, ( 2.13.)

где: R_C – коэффициент учитывающий влияние смазки промывочной жидкости (R_C =1,0);

q – масса одного метра бурильной колонны, кг.

d – наружный диаметр

кВт.

N_Т = 10 + 0,45 = 17,45 кВт.

Мощность расходуемая в трансмиссии и других узлах бурового станка рассчитывается по формуле:

, кВт, ( 2.14.)

где: А – коэффициент, учитывающий потери мощности в элементах трансмиссии, независящий от числа оборотов;

В – коэффициент, зависящий от числа оборотов.

N_ст = 5,1 + 2,1∙10^-3∙800 = 6,78 кВт.

Суммарная мощность на бурение составляет:

N_б = 4 ,2 + 17,45 + 6,78 = 28,43 кВт.

Полученный результата удовлетворяет условию, что суммарная мощность, потребная на бурение, меньше мощности электродвигателя станка выбранного для работы 21,43 кВт < 30 кВт. [2].