Изготовитель | Шифр | Подача Q, м3/мин∗ | Максимальное давление р, МПа | Мощность на валу N, кВт |
Россия Италия Австрия Румыния | КС-20/45 КС-16/100 КПУ-16/100 КПУ-16/250 УКП-80 СД-15/25 4НО/2а-М VBC-3438W3 МС-10 ЕС-10 1V15/7 2V30/7 3V45/7 XOB | 17-21 | 4,5 10,0 10,0 25,0 8,0 25,0 8,0 4,0 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 10,0 3,0 | 77-88 |
∗В стандартных условиях.Т а б л и ц а 5.8
Наименование обсадной колонны | Диаметр обсадной колонны, мм | Глубина спуска, м | Диаметр долота, мм | Q, м3/с | Давление бурового насоса в нагнетательной линии, МПа |
Кондуктор Промежуточная Открытый ствол | 323,9 244,5 – | – | 444,5 295,3 215,9 | 0,058 0,04 0,025 | 16,0 17,8 16,5 |
под кондуктор
N н.к= 0,058⋅16⋅106 = 928⋅103 = 928 кВт;
под промежуточную колонну N н.п.к= 0,04⋅17,8⋅106 = 712 кВт;
открытого ствола
N н.о.с= 0,025⋅16,5⋅106 = 412,5 кВт.
Для заданных условий из табл. 5.6 можно выбрать насос У8-7МА2 полезной мощностью 750 кВт и приводной 900 кВт.
При бурении под кондуктор полезная мощность, развиваемая двумя насосами,
N н = 2 N н(к)= 2⋅750 = 1500 кВт,
|
|
запас полезной мощности насосов
1500 – 928 = 572 кВт.
Для бурения второго интервала скважины требуется полезная мощность 712 кВт, вследствие чего этот интервал можно бурить и одним насосом с запасом мощности
750 - 712 = 38 кВт.
Мощность двигателя привода насоса определяется из выражения (5.4)
Nо = 750/0,8 =937,5 кВт,
где = 0,97-0,97-0,85 0,8.
Основные параметры ротора (проходное отверстие в столе, допускаемая статистическая нагрузка, частота вращения его и мощность) выбираются в соответствии с требованиями предъявляемыми технологией бурения. Основные характеристики роторов приведены в табл. 5.9.
Диаметр проходного отверстия ротора должен быть достаточным для спуска долот и обсадных труб, используемых при бурении и креплении скважин
где D д.н - диаметр долота при бурении под направление, мм; - диаметральный зазор, необходимый для свободного прохода долота, мм, 5= 30±50 мм.
Т а б л и ц а 5.9 Техническая характеристика роторов
Параметры | ВЗБТ | Уралмашзавод | ||||
Р-460 Р-560 | Р-560 Р-700 Р-950 Р-1260 | |||||
Допускаемая нагрузка на стол, МН: статическая при частоте вращения 100 об/мин Наибольшая частота вращения стола, об/мин Диаметр отверстия в столе, мм Условный диапазон глубин бурения, м Статическая грузоподъемность подшипника основной опоры, МН Передаточное отношение конической пары Максимальная мощность, кВт Габариты, м: длина ширина высота Масса, т Вместимость масляной ванны, л | 2,7 1,2 600– 1250 2,58 3,15 1,94 1,18 – 3,1 – | 3,0 1,78 1600– 2500 4,10 2,7 2,31 1,35 0,75 5,7 – | 4,0 1,78 2500– 8,42 3,61 2,31 1,62 0,75 5,8 | 5,0 2,3 3200– 9,00 3,13 2,27 1,54 0,68 4,8 | 6,3 3,2 4000– 8000 9,67 3,81 2,42 1,85 0,75 7,0 | 8,0 3,2 6500– 12 500 12,5 3,96 2,87 2,18 0,78 10,27 |
Допускаемая статистическая нагрузка на стол ротора должна быть достаточной для удержания в неподвижном состоянии наиболее тяжелой обсадной колонны, но одновременно не превышать статической грузоподъемности подшипника главной опоры стола ротора:
|
|
М max< G доп<Gо, (5.6)
где М max - вес наиболее тяжелой обсадной колонны, кН; G доп - допускаемая статическая нагрузка на стол ротора; Gо - статическая грузоподъемность подшипника основной опоры стола ротора.
Наибольшая частота вращения стола ротора ограничивается критической для шарошечных долот n max < 250 мин1, а наименьшая n min= 15±50 мин1 используется при бурении глубокозалегающих абразивных и весьма твердых пород забуривании и калибровке ствола скважины, для периодического проворачивания бурильной колонны с целью устранения прихватов, а также при бурении забойными двигателями при ловильных работах.
Мощность ротора должна быть достаточной для вращения бурильной колонны, долота и разрушения горной породы:
N р= (N х.в+ N д)/ , (5.7)
где N х.в и Nд - мощность, затрачиваемая соответственно на холостое
вращение труб и разрушение пород, кВт (формулы для расчета N х.в и
N п приведены в разд. 8); - КПД ротора, = = 0,90 0,95.
Пример 5.5. Определить мощность ротора при бурении скважины 393,7-мм долотом в породах средней твердости для следующих условий: длина бурильной колонны 1800 м; диаметр бурильных труб d = 140 мм; частота вращения n = = 120 мин–1; удельный вес бурового раствора у= 1,4-104 Н/м3.
Р е ш е н. и е. По формуле (8.26) мощность на холостое вращение бурильной колон-
N х.в= 13,5.10–8·1800·0,1421201,5·0,39370,5·1,4.104 = 55,2 кВт.
Мощность на разрушение породы (по формуле 8.27) N д = 2,3-10-7,7·120.393,70,4·2001,3 = 14,6 кВт.
По формуле (5.7)
Nр = (55,2 + 14,6)/0,90 = 77,5 кВт.
Основные параметры вышек буровых установок, кронблоков, талевых блоков, крюков, крюкоблоков приведены в табл. 5.10 и 5.11.
При выборе основных параметров вертлюга необходимо учитывать следующее: допускаемая статическая нагрузка вертлюга
Т а б л и ц а 5.10