считается, что на участке БК состоит из одной секции

LII=πR2α/180=0.1745R2α

49. Особенности расчета БК при бурении скв. роторным способом

этапы:

- статический расчет, когда не учитываются знакопеременные

циклические напряжения, а учитываются постоянные

напряжения изгиба и кручения

- на достаточную прочность или выносливость

статический расчет

для вертикальных скв

;

Kз=1,4 – при норм. усл.

Kз=1,45 – при осложн. усл.

для наклонных участков

; ;

50. Расчет БК на усталостную прочность (выносливость)

расчет на усталостную прочность

max амплитуда циклического напр., при которой БК может выдержать >106 циклов нагружений, определяется по рез-ам натурных-стендовых испытаний [σ-1]

Расчет сводится к определению фактического коэф-та запаса прочности, применительно к знакопеременным изгибающим напряжениям БК и его сравнению с приятым коэф. запаса Кз=1.5

σ-1 – усталостная прочность; σв – временная прочность на раст. мат-ла БТ(справ. данные);

σр – фактическое напр. раст. для рассм. сечения БК(опред. по формулам); σa, σm – переменная и постоянная составляющие изг. напр. БК

51. Проверка БК на прочность в клиновом захвате

сложно-напряженное состояние БК в клиновой подвеске вызывает необх. проверочного расчета верхней БТ каждой секции.

Коэф. обхвата БК c~0.7-0.9

Условия удерживания БК в подвешенном сост.

Qбк=Fтр=k1N; k1 – коэф. трения/скольжения БК-Клин; k2 – клин-клин.захват

X-> N1+Fтр2sinα-N2cosα=0

Y-> Fтр1-Fтр2cosα-N2sinα=0

Fтр1=k1N; Fтр2=k2N =>

N1+N2(k2sinα-cosα)=0

k1N1-N2(k2cosα+sinα)=0

=> k1=(sinα+k2cosα)/(cosα-k2sinα)=(tgα+k2)/(1-k2tgα)=tg(α+φ); k2=tgφ

φ – угол трения клиньев о пов-ть захвата

qr=N/(πdнl)=Qкб/(πdнltg(α+φ))

σдр= Qкб/(4πhltg(α+φ))=dсрQкб/F4ltg(α+φ), h – толщина стенки БТ

σрез=σдр+σр=Qкб/F+dсрQкб/F4ltg(α+φ),

F=π(d2н-d2в)/4= π(dн+dв)( dн-dв)/4=π2dср2р/4=πdсрh

σрез≤[σ]=σт/Kз

Qкб=Fσтc/Kз(1+dср/4ltg(α+φ)),

при Kз=1 => Qпред=Fσтc/(1+dср/4ltg(α+φ))

52. Проверка БК на прочность при воздействии наружного и внутреннего давления.

Осуществляется когда в состав БТ входят ЛБТ. Верхнюю из этих труб необходимо проверить на Pвн, а нижнюю на избыточное Pн

Pвн/ΔPвн≥1.15; Pн/ΔPн≥1.15

ΔPвн= ΔPтр+ ΔPзд+ ΔPд+ ΔPкп

ΔPн=g(g1h1-g2h2),

Pвн, Pн – справочные данные соотв. внутр/наруж давления на БТ при которых в теле трубы возникают напряжения, равные пределу текучести; ΔPн, ΔPвн – избыточное наружное/внутренне давление; g1h1 – наружные, g2h2 – внутренние

53. Выбор усилия затяжки и крутящего момента для завинчивания резьбовых соединений БК

БК висит на клиновом захвате

Q – услилие предварительного натяга

- муфта - сжата, нипель – растянут

БК висит на крюке

Q=P+R

Уравнение силовой деформации нипель-муфта

λ'м=λм-λ’н ; абс. деформация, ‘- 2-ое положение

σ=εE; σ=Eλм/lм=Q/Fм; λм=Qlм/EFм

Rlм/EFм=Qlм/EFм-(Q’-Q)lн/EFн ; т.к. lн=lм =>

R/Fм=Q/Fм-(P+R-Q)/Fн => (R-Q)(1/Fм+1/Fн)=-P/Fн

=>

F – площадь контакта упорного соединения; P – составляющая силы веса; R – сила контактного давления; Q’ – раст. сила, действ на нипель во втором случае; lн, lм – длина резьбовой части; λ’н – доп. растяжение на нипель после приложения P

Выбор момента

α – угол наклона витков резьбы; φ – угол трения; μ – коэф. трения-скольжения

- сила трения в витках резьбы

- трение в упорном кольце замк. соед.

54. Основные физико-механические св-ва г/п.

Это специфические особенности г/п, которые проявляются в различных мех. процессах и которые определяются природой и строением г/п

сжимаемость - ↓V г/п в процессе сжатия за счет пор

проницаемость – способность породы пропускать через себя под действием давления жидкости/газы/газожидкостные смеси

плотность – масса единицы обьема в тв. теле (без пор)

обьемная масса – масса ед. обьема г/п в ее естественном состоянии (с порами)

прочность – характерезует напряжение, при котором тело начинает разрушаться σсж>τc>σизг>σp

упругость – св-во восстанавливать первоначальную форму после снятия нагрузки

пластичность – св-во г/п, которое заключается в прямопропорциональной связи напряжения и деформации, а так же в наличии остаточной деформации после снятия нагрузки

ползучесть – постепенное ↑ деформации при неизменном напр., которое может быть меньше пердела упругости

твердость – способность г/п препятствовать проникновению в нее любых других тел

предел усталости – наибольшее max напр., при котором тело не разрушается при любом числе циклов нагружения

абразивность – способность изнашивать в процессе трения металлы и твердые сплавы

55. Мех-м разрушения г/п

56. Определение св-в г/п методом статического вдавливания штампа

при нагружени г/п., т.е. при вдавливании штампа, порода продавливается. Имеет место скачкообразное изменение давления на г/п по основанием штампа и за контуром основания штампа, где оно =0. Вследствии этого а также г/п под основанием штампа, имеют место касательные напр. раст. за контуром основания штампа, в рез-те, здесь образуются трещины в г/п, которые распростроняются внутрь породы по конической поверхности. Опыты показали, что угол наклона к пов-ти г/п ~45-50’. При начальном P1 возникает область предельных состояний г/п, где она находится в пластическом состоянии. При дальнейшем ↑P область предельного сост., в которой начинается разр. г/п, расширяется в направлении конической трещины у контура штампа, а давление в ней возрастает. Когда эта область, расширяясь, приблизится к конусообразно распр. Трещине, а P со стороны г/п в области предельного состояния на породу над трещиной достигнет критической вел-ны, произойдет выкол по конической поверхности и образуется лунка.