8.2 Определение мощности двигателей для привода насосов при бурении скважины электробуром

Задача 91. Определить мощность двигателей для привода буровых насосов при бурении скважины электробуром Э250/8 на бурильных трубах ЭБШ-140 с кабелем КТШЭ 3 X 50 мм², наружный диаметр которого 45 мм. Остальные данные те же, что и в предыдущей задаче.

Решение. Мощность двигателей для привода насосов при бурении скважины электробуром определяют по формуле

Мощность, затрачиваемая на преодоление гидравлических сопротивлений в циркуляционной системе при бурении электробуром, определяют по формуле

где р — давление нагнетания буровых насосов при бурении электробуром

где соответственно потери

давления в стояке и манифольде, буровом рукаве и вертлюге, ведущей трубе с кабелем, бурильных трубах с кабелем, замках с кабелем, трубах УБТ с кабелем, долоте, электробуре и кольцевом пространстве.

Согласно данным табл. 21 приложения, а_см = 40 • 10"", тогда

Согласно данным табл. 21 приложения,

Согласно задаче 30, х

Х1О'⁸.

Принимая Ь = 2500 м, получаем

Согласно данным табл. 18 приложения, а₃=*2,2 • 10"⁵; / = 12,5 м —■> длина одной трубы ЭБШ.

Согласно задаче 30,

Согласно задаче 30,

Согласно предыдущей задаче, Следовательно,

Принимая получаем

8.3 \ Определение мощности двигателей для привода лебедки

Задача 92. Используя исходные данные задачи 90, определить необходимую мощность двигателей для привода лебедки.

Решение. Мощность двигателей для привода лебедки определяется по формуле

_где (^_к — вес поднимаемой колонны в кг.

X _ коэффициент, учитывающий затяжки и прихваты колонны. При расчете К принимается равным 1,25; Ь — длина 140-мм бу-

рильной колонны, равная 2500 м; д — вес 1 м бурильных труб, равный 33,4 кг; 1_у — длина труб УБТ, равная 100 м; д_у — вес 1 м труб УБТ, равный 192 кг; д_т — вес турбобура, равный 2000 кг; у_{гл р} — удельный вес глинистого раствора, равный 1,3 кгс/см³; у_м — удельный вес материала труб, равный 7,85 гс/см⁸. Подставляя данные в формулу, определяем вес поднимаемой колонны.

^ук_Р — минимальная скорость подъема крюка. у_кр = 0,3—0,5 м/с; т] — к. п. д. подъемной установки от вала двигателя до крюка

Здесь г\_т — к. п. д. талевой системы, равный 0,87; т]_ц — к. п. д. цепных передач, равный 0,96; г\_р — к. п. д. понизительного редуктора, равный 0,98; т)_кр — к. п. д. клиноременной передачи, равный 0,95; т}_вх — к. п. д., учитывающий потери при выхлопе, равный 0,95; г]_в — к. п. д., учитывающий потери в вентиляторе, равный 0,95. Принимая V_кр = 0,3 м/с, ц = 0,7, находим мощность двигателя для привода лебедки.

8.4 Определение мощности двигателей для привода ротора

Задача 93. Используя исходные данные задачи 90, определить мощность двигателей для привода ротора. При этом принимаем число оборотов стола ротора равным п_р = 218 об/мин.

Решение. Потребная мощность двигателей для привода ротора определяется.по формуле

где И_а — мощность, затрачиваемая на разрушение породы долотом.

Значения букв, входящих в формулу, приведены в задаче 90.

/Ух,_в—мощность, затрачиваемая на холостое вращение бурильной колонны,

где С — коэффициент, зависящий от угла искривления скважины. Согласно данным табл. 41 приложения, С принимаем 18,8 • 10"⁸; Угл. _р—удельный вес глинистого раствора, равный 1,3 гс/см³; О — наружный диаметр бурильных труб, равный 0,140 м; Ь — длина бурильной колонны, равная 2600 м. Подставляя данные в формулу, получаем

N_п — мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивлений в передаточных механизмах от двигателя до ротора. N_п определяют по формуле

где а_1} а₂ — опытные коэффициенты, приведенные в табл. 30. Принимая а₁ = 1,17 • 10"¹; а₂ = 0,12 • 10"³, получаем

Тогда мощность двигателей для привода ротора равна

о.5 Определение общей мощности двигателей буровой установки при турбинном бурении

Задача 94. Определить общую мощность буровой установки при турбинном бурении, если мощность двигателей длят привода насосов Л^р _н= 458 кВт, мощность двигателей для привода лебедки Л^_{пр л} = 468 кВт и мощность двигателей для привода ротора ^_пр-р = 175 кВт.

Примечание. Величины Л^п _н, N_пр _л, ./У™ _р определены в задачах 90, 92 и 93. !

Решение. Общая мощность двигателей буровой установки при турбинном бурении определяется по формуле

Подставляя данные, получаем

о.О Определение мощности двигателей для привода насосов при роторном способе бурения

Задача 95. Используя данные задачи 90, определить мощность двигателей для привода буровых насосов при роторном способе бурения.

Решение. Мощность двигателей для привода буровых насосов при роторном способе бурения определяется по формуле

где @ — производительность насосов. () = 30 л/с; ц_н — полный к. д. д. насоса, равный 0,675; р — давление нагнетания буровых насосов при роторном способе бурения.

Значения р_и, р_тр, р₃, р_у, р_А, р_к. _п были определены в задаче 90 и соответственно равны

р_ы = 3,97 кгс/см²; р_тр = 17,40 кгс/см²; р₃ = 6,45 кгс/см²; р_у = = 2,62 кгс/см²; р_А = 4,82 кгс/см²; р_к. _п = 16,20 кгс/см². Тогда

Подставляя данные в формулу, получаем мощность двигателей для привода буровых насосов при роторном способе бурения

Коэффициент передачи мощности на долото при роторном способе бурения равен

I

8.7 Определение общей мощности двигателей буровой установки при роторном способе бурения

Задача 96. Определить общую мощность двигателей буровой установки при роторном способе бурения, если мощность двигателей для привода насосов ^_пр.н = 224 кВт, мощность двигателей для привода лебедки Л^_пр. _л ⁼⁼ 468 кВт, мощность двигателей для привода ротора Л"_пр р = 175 кВт.

Примечание. Величиныопределены в задачах 92,

93 и 95.

Решение. Общая мощность двигателей буровой установки при роторном способе бурения определяется по формуле

Подставляя данные, получаем

Примечание. Если буровая установка оснащена индивидуальными приводами для различного оборудования, то общая ее потребная мощность равна сумме потребных мощностей для работы этого оборудования

где — соответственно потребные мощности дви-

гателей для привода ротора, насосов, лебедки и двигателей для выполнения вспомогательных работ. Мощность Л^_{в п}> ^как правило, не зависит от условий

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1 Баграмов Р.А. Буровые машины и комплексы. Учеб. для вузов. -М.: Недра, 1988. – 501 с. и ил.

2. Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Бурение нефтяных и газовых скважин. Учеб. пособие для вузов. М.: Недра, 2002.

3. Ильский А.Л., Миронов Ю.В., Чернобыльский А.Г. Расчет и конструирование бурового оборудования. Учеб. пособие для вузов. М.: Недра, 1985. 452 с.

Дополнительная

2. Абубакиров В.Ф., Архангельский В.А., Буримов Ю.Г., Малкин И.Б. Буровое оборудование: Справочник в 2-х томах. - М.: Недра, 2000 г. – Б 91. Т1. 268 с. и ил.

3. Ильский А.Л., Шмидт А.П. Буровые машины и механизмы. Учеб. издание. - М.: Недра. 1989. 395 с.

4. Элияшевский И.В., Орсуляк Я.М., Сторонский М.Н. Типовые задачи и расчеты в бурении. Учеб. пособие для техникумов.- М.: Недра. 1974. 500 с.

5. Алексеевский Г.В. Буровые установки Уралмаша. - М.: Недра. 1981.

6. Раков И.Я. Методическое пособие к проведению практических занятий и выполнению контрольных работ по дисциплине «Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин». – Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ).2005.

79