Шарошкалы қашаулардың конструкциясына қойылатын талаптар


КІРІСПЕ
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
Шарошкалы қашаулардың конструкциясына қойылатын талаптар
Бұрғылау режимінің параметрін таңдау және негіздеу
Қашаудың тиімді жүктемесін есептеу
Қашаудың шекті айналу жиілігін анықтау
Жуу сұйықтығын тиімді шығындарын анықтау
Қашаудың моменті мен қуатын анықтау
Қашау жасақтарын менгеру
Ш Қ тістерінің қадамын анықтау
Ш Қ тістерінің ұшталу бұрышын анықтау
Шарошка тістерінің жалпы санын анықтау
СЫЗБА БӨЛІМІ
ҚОРЫТЫНДЫ
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
Мұнай өндірісін дамыту үрдістерінің негізгілерінің бірі елімізде қоры қомақты болып табылатын аномальді қасиеттері бар ауыр мұнайды өндіруді ұлғайту болып табылады. Бұрғылау процесінде негізгі фокторлардың бірі жер қабаттарына байланысты қашау түрін таңдау . Гранитті , диабазалы, кварцты, доломиті, порфиритті, пиритті, образивті өте қатты қабаттар үшін К, ТК, МСЗ, М, МС, ТКЗ, ТЗ және тағы сол сияқты қашау түрлері бұрғылауда қолданылады. Осы курстық жұмыста қашау түрін таңдау, оны беріктікке есептеу, қуатын, айналу моментін, эффективті моментін, күшін, тіс қадамын, шарошка диаметрін, қашаудың айналу жиілігін тағы сол сияқты қашауға байланысты есептеулер қарастырылған.
И.К. Масленников. Г.И. Матвеев
"Инструмент для бурения скважин" Справочное пособие. Москва "Недра" 1981
Палий П.А.
"Буровые долото" Справочник. Москва "Недра" 1971
Ғ.М. Нұрсұлтанов
"Мұнай және газ өнеркәсібінің орысша–қазакша терминдер сөздігі" Под редакцией Майлыбаева М.М. Алматы 2OOO.

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 10 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 700 теңге




1.Шарошкалы қашаулардың
конструкциясына қойылатын талаптар.

Шарошкалы қашаулар өте күрделі механизм болып табылады.
Оны жасау процесі барысында 414 (төрт жүз он төрт ) өлшем
пайдаланылады. Қашаулардың өлшемдік тізбегі 224 (екі іжүз жиырма
төрт)буннан тұрады.
Шарошкалы қашаулар 1 (бір) қолданылады. Олар жұмыс
істеу процесі кезінде өстік статикалық және динамикалық жүктемеге
айнымалы бұралу маменті әсер етеді. Сондықтанда оның констркциясы
белгілі бір экономикалық қызымет уақытқа арналып жасалуы тиіс.

Қашаулар келесі талаптарға сай болуы тиіс.
1. Бұрғылау ісінің максимал механикалық өтімділігін, қашауға
шаққандағы өтімділігін, қашау тіректерінің эксплуатациялық
сенімділігін қамтамасыз етуі тиіс. Соған байланысты тіректердің
сенімділігі 80 % артық болуы тиіс, себебі көп жағдайда
қашаулардың істен шығуы оның тірек элементтерінің тозуына
байланысты болады.

2. Берілген ǿ-лі ұңғыманы қамтамасыз ету.

3. Максимал жүктеме кезінде қашау материалдарының бұзылу немесе
деформациялануын болдырмайтын сенімділігі, мойынтіректердің сенімді
майлау жүесі.

4. Қашау тістерінің тау жыныстары мен қажетті өзара байланысу
уақытымен қамтамасыз етуі тиіс.

2. Бұрғылау режимінің параметрлерін
таңдау және негіздеу.

Тиімді бұрғылау режимі деп мах механикалық жылдамдықты қамтамасыз
ететін өстік жүктеме мен айналу санының, қашаудағы мамент шамасы
мен қуаттылығының арасындағы гормональды үндесуді айтады.
Бұрғылау режимінің параметрлерін таңдау бұрғылау әдісіне
қолданылатын қашаулардың конструкциялық ерекшеліктеріне, оның ¢-і мен
жетілдіруіне байланысты болады. Сондықтан бұрғылау режимі барлық
теориялық және тәжірибелік деректерді талдау негізінде барып
анықталуы тиіс.

2.1 Қашауға әсер етуші тиімді
жүктемені анықтау.

Бұрғылау барысы кезінде тау жыныстарын көлемдік жағынан жылдам
әрі тиімді бұзуды және бұрғылаудың максимал механикалық жылдамдығын
(VM) қамтамасыз ететін жұктемені қашауға әсер етуші ең тиімді
жүктеме (Gg) деп аталады.
Өсті жүктеменің бұрғылау процесінің механикалық жылдамдығына
әсерін анықтауға арналған көптеген ғылыми-зерттеу жұмыстарының
қорытындыларын талдау барысында тау жыныстарын бұзушы барлық
құралдардың тиімді жүктемесін айналмалы бұрғылау әдісі кезінде келесі
формула арқылы табуға болатындығын анықтадық:

Gg=aPШ·St ,[кH], (1)
Gg= aPШ·St=0.6·100··0.036=2.16 кH

мұндағы: а=0.47+0.97
қолданылатын құралдардың түрін және бұрғылау әдісі кезінде тау
жыныстарының түптік қаттылығын ескеретін коэффециент.

Pш= қысым кезіндегі бұзылатын тау жыныстарының қаттылығы

PШ =P+ΔP, [ĸHм²], (2)
PPШ= PШ=10 мПа=100 ĸHм²

PШ– бұзылатын тау жыныстарының атмосфералық ортадағы
қаттылығы; kHм²,
ΔP– жан–жақты қысу әсерінен жыныстың бекуі; ĸHм²

St–қашау тістерінің түпкі жыныстарымен жанасу ауданы; м²

St=в· c+2вhZtgα2, [м²]

St=в· c+2вhZtgα2=10· 3.1+2· 10· 3tg1352=0.36

мұндағы в– тіс ұзындығы 10 мм
c- тіс ені 3.1 мм
α- тіс төбесінің бұрышы 45O
hZ- тістің тау жынысына кіру шамасы 3 мм

Тістердің жанасу ауданын қашаулардың базалық өлшемдері арқылы
аңғаруға болады, қашауларды қатты және абразивті жыныстарға арнап
жобалаған кезде жанасу ауданы қолданылатын қатты қорытпалы жыныс
бұзушы тістердің пішімімен өлшемдеріне байланысты анықталады.

2.2. Қашаулардың шекті айналу
жиілігін анықтау.

Тау жыныстарын көлемді бұзу мен бұрғылау процесінің
максимал механикалық жылдамдығын қамтамасыз ететін айналу жиілікті
қашаудың шекті айналым жиілігі деп аталады. (nĸ) .
Қолда бар деректерді сараптау негізінде қашаудың
шекті айналу жиілігі тау жыныстарының қасиеттеріне, қашаудың
конструкциясы мен құрылысына, бұрғылау режимінің параметріне тәуелді
екені анықталады.

nК=0.6·105 dш (τm Zn Dg), [айн.мин.] (3)
nК=0.6·105 dш (τm Zn Dg)=0.6·105· 0.120(5· 17· 0.190)=445
айн.мин
dш– шарошканың диаметрі, м;

Zn– шарошканың шекті бөлігіндегі тістер саны;

Dg– қашау диаметрі: м;

τm– тістердің тау жынысымен жанасып бұзылуы болатын ең кіші
уақыт шамасы мс;

τm= (3–6) мс – жұмсақ жыныстар үшін;

τm= (5–7) мс – орташа жыныстар үшін;

τm= (6–8) мс – қатты жыныстар үшін;

2.3 Жуу сұйықтығының тиімді
шығындарын анықтау.

Түпті тау жынысынан тазарту ондағы қашаулардың механикалық
жылдамдығына тікелей әсер етеді. Жуу процестерін атқаруға жетектің
55–60 % – дейінгі қуаты жұмсалады екен. Ал ұңғыманы тұрғызуға
жұмсалған қаржының 10–30 % – ы жуу процеске жұмсалады. Сондықтан
бұрғылау технологиясы негізгі міндеттерінің бірі ретінде бұрғылау
сұйықтығының параметрлерін тиімді таңдау мен түпте болатын барлық
ағындар мен жылдамдықты басқару болып табылады.
Бұрғылау тәжірибесінен белгілі болғандай, егер бұрғыланған
тау жыныстарын дер кезінде тазартып отырса қашаулардың жұмысы
жақ–сарады. Жуу сұйықтығының тазарту мүмкіндігі оның тығыздығынан гөрі
тұтқырлығына байланысты. Жасалған зерттеулердің негізінде кейбір
сұйықтардың тазарту мүмкіндіктерінің келесідей болатындығы анықтал–ған:
1. су–1.0;
2. ауырлатылған бұрғылау сұйықтығы–0.75;
3. мұнай–0.57;
4. бентонит сазынан жасалған бұрғылау сұйықтығы–0.38

Жуу сұйықтығының шығыны өскен сайын өтімділіктің
механикалық жылдамдығы да артатындығы белгілі. Осыдан түп
ауданының бір–лігіне (Fc) келетін жуу сұйықтығының тиімді көлемі
(Q) келесі қа–тынасқа тәуелді болатындығы анықталады:

QFZ=(0.53–0.65), [мc] (4)

Аталған жағдайда жоғарғы шек түптік қозғалтқыштарды
пай–далану кезіндегі бұрғылауға сәйкес келеді. Қалыпты бұрғылау
ке–зінде жуу сұйықтығының шығыны (0.7–13) мс аралығындағы тиім–ді
жылдамдықты қамтамасыз етуі тиіс.
Соплодан шығатын ағынның (Uu) жылдамдығы келесі
фор–мула бойынша анықталады:
Uu=QFc , [мс] (5)
Q= Fc· Uu=5.29· 40=212 мс
мұндағы,
Q– жуу сұйықтығының шығыны, м3с;
Fc– қашау саплоларының суммалық ауданы;

Fc=ηπd24, [м2] (6)
Fc=ηπd24=3· 3.14· 1524=5.29 м2
η– соплолар саны
d– сопло диаметрі, м;
2.4 Қашаудың моменті мен
қуатын анықтау

Қашаудығы моментпен пайдаланылатын қуаттың шамасын
қа–жетті энергетикалық сипаттамаларын жасап, түптік қозғалтқыштарды
пайдаланып бұрғылау кезінде цапфа өстері ығысқан қашауларды және
терең ұңғымаларды бұрғылау күннен күнге артқандықтан қашаудағы
мамент пен пайдаланылатын қуатты аңғарудың маңызы зор.
Қашаудағы момент шамасы қашаудың конструкциясын, тау
жынысының қасиеттерін, ұңғының иілу бұрышын және қашауды ай–налдыру
жылдамдығы мен жүктемесін сипаттайтын көптеген параме–трлерге
функционалды түрде тәуелді. Айналмалы шама ретінде өстік жүктеме
қашаулардың айналу жиілігі сияқты бұрғылау режимінің па–раметрлері
қарастырылатын жағдайда қашаулардағы момент келесі формуламен
анықталады:

Mg=My Gg [H· м] (7)
Mg=My Gg=8· 2.16=17.28 H· м
My– қашаудағы меншікті момент шамасы.

My=MэфGэф [HмкH] (8)
Mэф= MyGэф=8· 6=48 HмкH
Mэф– қашаудың жоғарғы механикалық жылдамдығы кезіндегі мамент

Gэф– өстік жүктеме

My– мәнінің шамасы тау жыныстарының физика–механикалық
қа–сиеттеріне ғана тәуелді болады. Басқа жағдайда қажетті меншікті
ма–мент қатты тау жыныстарын бұрғылауда жұмсақ және пластикалық тау
жыныстарын бұрғылауға қарағанда аз болады.

¢ 0.295м дейінгі қашаулардағы My–мәні өткізілген тәжірибелік
зерттеулердің нәтижесінде 6÷13 арасында [Hм], болады:

Қашаулардағы қуаттың моментпен айналу жиілігіне қатынасын
ескере отырып, қашаудағы қуаты анықталатын формуланы жазуға болады:

Ng=Mg· nK 974 [kBт] (9)
Ng=Mg· nK 974=17.28· 445974=7.8 kBт

3. Қашау жасақтарын меңгеру.

3.1 Қашаудың тау жыныстарын
бұзушы элементтерінің пішіндері мен
ұзындықтарын таңдау.

Ұңғы түбіндегі тау жыныстарын тиімді бұзу үшін қашаудың
жұмыс элементтерін оған егізу керек.
Тау жынысын көлемді бұзу процесі жүргізілуі үшін келесі
теңсіздік орындалуы керек:

GgSt·σcж, [kH] (10)

δcж бір өсті қысу кезіндегі тау жыныстарынның беріктік шегі.

Бұл талапқа сына және жарты сфера пішініндегі тістер
жауап береді.

Жүктеу болмаған кезде сыналардың түпкі жазықтықпен жанасуы
сызықты болады, ал жарты сфералы кезде (·)– лі болады.

qz– тіске түсетін жүктеме, кН;
H– тіс биіктігі, м;
d– сфера диаметрі, м;
n, м – призма негізінің ені мен ұзындығы , м.

3.2. Шарошкалы қашау тістерінің
қадамын анықтау.

Қашау тістерінің тау жыныстарымен әсерлесу уақытын
бағалаған зерттеулердее қарама–қарсы бағытын аңғаруға қорытынды
нәтижелері қашау тістерінің құрамын ескеру қажет. Егер әсерлесу
уақыты аз болса, онда тістер мен тау жыныстарының арасында жынысты
бұзуға қажетті кернеу пайда болып үлгермейді.
Ал қашауға берілген механикалық энергияның үлкен бөлігі
жынысқа берілмей бұрғылау (колоннасы) тізбек пен жуу сұйығының
тербелісіне шашырап, жылуға айналады. Тістің тау жынысымен жалпы
әсерлесу уақыты тіс пен жыныс арасында болатын беріліс уақытымен
анықтайды. Ал ол тіс бетінің тау жыныстарының бетімен жанасқан
уақытына тең болады. Бұдан келесі қорытынды шығаруға болады: Тіс
пен тау жыныстарының арасындағы уақыты бұзуға қажетті жүктеменің
уақытынан кем болмауы тиіс.

τRτΜ

Тіс пен тау жыныстарының арасындағы жұмсалу уақыты келесі
формуламен анықталады:

τR=60dш(τMZnDg), [мc] (11)
τR=60dш(τMZnDg)=60· 0.120(5· 12· 0.190)=0.631 мc

Бұл өрнектен келесі бір шаманы анықтай аламыз:

t=52·10-3 τΜZnDg, [м] (12)
t=52·10-3 · τΜZnDg=52·10-3· 5· 17· 0.190=8.3 м
Ал тістердің қадамы келесі формуламен анықталады:

t= 2rШsinβ2, [м] (13)
t= 2rШsinβ2=2· 15sin90O2=21 мм

rШ– шарошка басының радиусы, м;

β– шарошка басындағы көрші тістер арасындағы бұрыш,

Тістердің қадамы біреуі басқан орынды қайталап баспайтындай
болуы керек.

dш– шарошка диаметрі, м

Zn= π dшt, (14)
Zn= π dшt=3.14· 0.1200.083=4.5
t– тістер қадамының мөлшері.
3.3 Шарошка тістерінің ұшталу
бұрышын анықтау.

Тау жыныстарының физика–мехоникалық қасиеттері шарошка
тістерінің ұшталу бірден анықтау үшін негізгі фактор болып
табылады. Оны келесі формуламен анықтауға болады:

ctg(2α+μ)=2tcσСЖqZ, (15)

σСЖ=ctg(d2+μ)· qz 2tc= ctg(0.0152+0.3)· 0.08 2· 0.022· 0.0031=314
кНм2

qZ=GgZz– бір тістің тау жынысына әсерлесу кезіндегі әсер етуші

жүктеме, [kH].
qZ=GgZz=2.1627=0.08 kH
Zz– бір уақытта тау жынысымен әсерлесуде болған тістер саны.

μ=0.2–0.4– жыныс пен тістің арасындағы үйкелу бұрышы.

σcж – тау жыныстарының қаттылығы [kHм2].

3.4 Шарошка тістерінің жылпы
санын анықтау.

Пластикалық және серпімді пластикалық шарошка тістерінің
жалпы саны мынаған тең:

Z=3.14√RшB(tgd2+μ1)σcжqz , (16)
Z=3.14√RшB(tgd2+μ1)σcжqz=3.14√0.0 6∙ 0.01(tg0.0122+0.3) ∙ 3140.08=90

Шымыр және морт сынғыш тау жыныстары үшін:

Z=3.14√E Rш C3 (1–μ12)qz , (17)

GgSt· σCЖ

2.160.036· 314

15.6512.14

Rш– шарошканың радиусы, м;

E– тау жынысының шымырлы модулі, кНм2;

μ1– тау жынысына арналған Пуассон коэффиценті.

3.5. Қашау жасақтарын статикалық
жене шаршағыштық беріктікке
тексеру есебі.

Өстік жүктеменің ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Жарма сапасына қойылатын талаптар
Резервуарларға қойылатын талаптар
Күркетауыққораларға қойылатын экологиялық талаптар
Кітапқа қойылатын техникалық талаптар
Киімге қойылатын талаптар
Менеджерлерге қойылатын талаптар
Биологиялық препараттарға қойылатын талаптар
Қазіргі сызуларға қойылатын талаптар
Су құбырына қойылатын талаптар
Өнеркәсіптік ғимараттарға қойылатын талаптар
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь