σи= σр(AB)=EεAB; εAB – относит. удлинение БК по дуге AB

напряжения от продольного изгиба при вращении БК

РИСУНОК

41. Формы вращения БК в скв.

В реальных усл., точное совпадения оси скв. с осью БК не бывает. В вертикальной скв. – если БК сохраняет свою устойчивость, то наиболее вероятно вращение вокруг оси скв. С ↑нагрузки, ↑Pприж, ↑вероятность вращения БК вокруг своей оси.

факторы:

- режим бурения; глубина скв.; искривленность.; соосность

ротора, ведущей трубы и направления; кривизна труб; коэф.

трения; нагрузки на долото

- вокруг оси скв.

- k=1; ωт=0; ωс=ω

- чистое качение (обратная прецессия)

- k=0; VA=0; ωc=-dωт/D

- вокруг оси скв. и оси БК

- 0<k<1; ωc=-dωт/D; ωт=0

- вокруг оси БК

- k=d/D; ωт=ω; ωc=0

42. Виды и причины отказов эл-ов БК.

Большинство аварий связано с воздействием переменных нагрузок. 80% приходится на резьбовые соед.(срыв/слом резьбы), и только 20% на тело БТ.

Причины:

- износ резьбы с выкрашиванием витков / промыв резьб. соед.

- поперечные/спиралевидные/продольные трещины

факторы:

- способ/режим бурения; местоположение проходимого

интервала; состояние траектории ствола скв.

Роторный способ:

- при бурении верхних интервалов и при бурении

искривленных участков скв.

турбинный способ:

- ↑скорости и динамические знакопеременные

нагрузки приводят к износу резьб

43. Требования, предьявляемые к БК. Цели и последовательность расчета БК на прочность

требования:

- должна быть достаточно прочной, чтоб выдерживать все

нагр. и напр.; создавать заданную нагрузку на долото; быть

достаточно прочной

- способствовать проводки скв. по траектории,

утвержденной в проекте на строительство

- быть герметичной, создавать min гидр. сопротивления

- быстро свинчиваться/развинчиваться в процессе СПО

пользуемся:

- значениями сил и напр., дейст. на БК в конкретном

случае и нами расчитанными

- прочностными хар-ми БТ (по справочным данным)

- коэф. запаса прочности, которые определены на основе

промыслового опыта

последовательность:

- выбор диаметральных размеров и типов эл-ов БК

- выбор d ЗД, БК, производится по d долота с помощью табл.

- расчет КНБК(Комп.Нижн.части.Бур.Кол)

- жесткость первой наддолотной ступени УБТ > жесткости

обсадной кол., под которую мы бурим ствол скв.

- d УБТ<d ЗД

- определение числа секций БК, их длины и прочностных

хар-к каждой секции

- проверочный расчет верхней трубы каждой секции в

клиновом захвате

- расчет БК на внутреннее и наружное избыточное давление

- определение необх. моментов свинчивания резьбовых соед.

44. Выбор диаметральных размеров эл-ов БК.

- выбор d ЗД, БК, производится по d долота с помощью табл.

- жесткость первой наддолотной ступени УБТ > жесткости

обсадной кол., под которую мы бурим ствол скв.

- d УБТ<d ЗД

- если Dд<295.3мм => Dубт=(0.75-0.85)Dд

- если Dд>295.3мм => Dубт=(0.65-0.75)Dд

45. Проектирование КНБК при расчете на прочность

выбор типа УБТ

- от способа бурения

- забойный – горячекатанные УБТ (↓стоимость, ↓качество)

- роторный – УБТС

выбор диаметров и числа ступеней УБТ

- в зависимости от Dд

- если Dд<295.3мм => Dубт=(0.75-0.85)Dд

- если Dд>295.3мм => Dубт=(0.65-0.75)Dд

если dбт/Dубт>=0.75, то 1 ступень, иначе включаем дополнительную, пока не будет правдой

Dубт(N+1)<Dубт(N); Dубт(N+1)/Dубт(N)>=0.75

Выбор длины ступеней УБТ

- L1=λLубт(общ)

- λ=0.7-0.8 – для нормальных условий

- λ>=0.4 – для осложненных условий

n – число ступеней

α – убол между вертикалью и осью УБТ

ρст – 7850[кг/м3]

при n=1

при n=2 L2=Lубт-L1

при n=3 L2=L3=(Lубт-L1)/2

Общий вес

Qубт=g(GЗД+q1L1+ q2L2+ q3L3)

Общая длина

Lубт=L1+L2+L3+LЗД

46. Расчет БК при бурении ЗД вертик. скв.

заданы:

- констр. долота, d долота, режим бурения, траектория скв.

определить:

- кол-во/длину/прочностные хар-ки секций БК.

Исходное положения для расчета:

- БК в скв.; ЗД работает; долото не касается забоя.

Расчет ведется на стат. растяж. с учетом сил: веса, выталкивающих, растягивающих, трения

Определение растягивающей нагрузки:

сечение А-А

PAAp=1.1[gq(1)l(1)(1-(pпж/рст))+Qнк+Qубт+Qзд]+Fнк(ΔPзд+ΔPд]

сечение В-В

PBBp= PAAp+1.1gq(2)l(2)(1-(pпж/рст))

если L>lзд+lубт+lнк+l(1), то расчитываем следующую секцию

иначе уточняем l(1); l(1)уточ=L-(lзд+lубт+lнк)

47. Расчет БК при бурении ЗД прямолинейно-наклонного участка наклонно-направленной скв

РИСУНОК

Qпрод=Qcosα; Qнорм=Qsinα; Fтр=μQн=μQsinα;(μ~0.3);

Pпрод=Qпрод+Fтр=Q(sinα+μsinα)

LI>=Lзд+Lубт+Lнк+lI1+…+l1n

Если нет, то lIny=LI-(Lзд+Lубт+Lнк+lI1+…+l1(n-1))

48. Расчет БК при бурении ЗД искривленного участка наклонно-направленной скв.

Pи=FIIтр+QIIпроек

QIIпроек=|gqIIoR(sinαк-sinαн)|

Pи=μ|±2gqIIoR2(sinαк-sinαн)-gqIIoR2sinαкΔα±PнΔα|+|gqIIoR2(sinαк-sinαн)|

Δα=αк-αн

Если αк>αн, то cosαк<cosαн => “+”

“-Pн“ – при наборе кривизны

“+Pн” – при сбросе кривизны