Расчет потребной мощности для бурения на предельную глубину

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

.

где, N_z — мощность, расходуемая на забое скважины; N_т — мощность на вращение колонны бурильных труб в скважине; N_ст — мощность, расходуемая в трансмиссии и других узлах бурового станка.

При бурении алмазными коронками:

.

где, Р — осевая нагрузка, даН;

n — частота вращения коронки, об/мин;

Dср — средний диаметр коронки, м (Dср=112 мм);

[кВт].

N_т — мощность на вращение колонны бурильных труб в скважине складывается из двух составляющих: N_хв — мощности на холостое вращение колонны бурильных труб в скважине и N_доп — дополнительной мощности, затрачиваемой на вращение сжатой части бурильной колонны.

Рассчитаем границу раздела зон частот вращения колонны бурильных труб:

(2.6).

где, d — наружный диаметр бурильных труб, м; - радиальный зазор,.

=(D-d)/2=(0,112−0,089)/2=0,0115 м, где D-диаметр скважины, м.

; (2.7).

[кВт],.

где q — масса 1 м бурильной колонны, q = 31,5 кг/м; д — радиальный зазор, д = 0,003 м; d — наружный диаметр бурильных труб, d = 0,089 м; L — глубина скважины, L =140 м.

(2.8).

[кВт].

; (2.9).

[кВт].

Мощность, расходуемая в трансмиссии и других узлах бурового станка, определяется по формуле А. Н. Кирсанова:

=88 кВт.

[кВт].

[кВт].

Данные расчеты удовлетворяют техническим характеристикам УРБ-2А2, т. е. бурение на предельную глубину с использованием выбранного оборудования, инструмента и режимных параметров осуществимо.