10. Группы прочности и материалы бурильных труб, их маркировка, расчет веса 1 м труб в жидкости.

где q - масса 1 м гладкой трубы в воздухе;

 - масса соединительной муфты (для труб длиной 8 м);

 - увеличение массы трубы за счет высадки ее концов;  - масса муфты и ниппеля замка;l1, l2- длины труб без замков;L - длина трубы от верхнего торца муфты замка до торца ниппеля в начале крупной резьбы.

 – коэф-т учитывающий Архимедову силу.

11. Виды напряжений, возникающих в бурильной колонне, их расчет.

На бурильную колонну в скв действуют различные усилия, которые обуславливают соот­ветствующие напряжения в трубах:

· растягивающие напряжения

· сжимающие напряжения;

· статические касательные напряжения;

· изгибающие напряжения (постоянный и переменный)

1.Растягивающие напряжения

, где

∑Qi – сумма усилий

, где

Gд – вес долота, Gзд – вес забойного двигателя, Gу – вес УБТ, Gст – вес стальных труб, Gл – вес ЛБТ, Gтр – сила трения, Gг – гидравлическая осевая нагрузка, Gj – вес др элементов, входящих в состав б.и.

2.Статические касательные напряжения:

, где  Мобщ=Мд+Мх+Мi

Мобщ – общий крутящий момент, Мд – момент на разрушение ГП, Мх – момент на холостое вращение колонны, Мi – мамонт на вращение маховика, калибратора и т.д. Wкр – момент сопротивления кручению.

3.Изгибающие напряжения

, где

Е_м – модуль упругости материала, Jо – осевой момент инерции, Rи – радиус искривления скв.

Изгибающие напряжения бывают статические и переменные  , где

fк – максимальная величина прогиба на длине полуволны, lп – длина полуволны, dн – наруж диам труб.

Результирующее изгибающее напряжение будет:

12.Расчет длин секций комбинированной бурильной колонны.

Расчет длины УБТ при бурении с ГЗД:

г де См - скорость звука в материале УБТ (для стальных труб

См=5100 м/с); Тд - период продольных зубцовых вибраций долота с учетом

деформируемости забоя, с;

lзу, lзо - длина бурильного инструмента от забоя до УБТ и от забоя

до середины верхней осевой опоры ГЗД соответственно, м

П ри роторном бурении:

Длина стальных труб:

G, Gy, Gзд. - осевая нагрузка на долото, вес УБТ и забойного двигателя

с присоединяемыми к его валу элементами, кН;

Ва - учитывает Архимедову силу; Ва= 1-ρср/ρпк;

ρср, ρпк - соответственно плотности промывочной жидкости и труб ПК;

qпк - вес одного метра труб ПК в воздухе с учетом веса замков, кН/м.

13.Понятие об устойчивости бурильной колонны, расчет критической длины свечи и длины полуволны колонны при роторном бурении.Устойчивость бурильной колонны - это сохранение ею определенной формы равновесия. То же относится и к забойным двигателям. Потерей устойчивости считают переход одной формы равновесия в другую, начиная с прямолинейной. В бурении чаще принято считать, что потеря устойчивости колонны происходит в одной плоскости и по мере увеличения нагрузки в колонне, обычно в нижней ее части, появляется две и более полуволны. Однако предложены расчеты по устойчивости бурильной колонны и для спиралеобразной формы ее равновесия, которую следует считать более реальной, хотя предложенные расчеты еще не нашли широкого применения в расчетах колонны на выносливость.

критическая длина свечи длина полуволны колонны при роторном бурении

ЕмJо- жесткость трубы на изгиб

ωк - угловая частота вращения колонны

q * ж - вес 1 м трубы массой qж