Главная страница
Навигация по странице:

  • «Механика грунтов» Вариант № 34 Выполнил студент 2-ИНГТ-2 гр. Ф.И.О.

  • Задание

  • Исходные данные

  • Задача №1 Определить твердость горной породы, коэффициент пластичности и работу разрушения по графику «нагрузка-деформация».Исходные данные

  • Задача №2. Определить осевую нагрузку на долото при бурении из условия объемного разрушения горной породыИсходные данные

  • Вывод: Мощность, затраченная при бурении лопастным долотом 3Л-394, составляет 435,62 кВт.Задача №4

    		•

    вар34. фардж. Курсовая работа по дисциплине Механика грунтов Вариант 34 Выполнил студент 2ингт2 гр


    Скачать 0.91 Mb.
    НазваниеКурсовая работа по дисциплине Механика грунтов Вариант 34 Выполнил студент 2ингт2 гр
    Дата17.05.2023
    Размер0.91 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлавар34. фардж.docx
    ТипКурсовая
    #1137193
    МИНОБРНАУКИ РОССИИ

    федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

    высшего образования

    «Самарский государственный технический университет»

    (ФГБОУ ВО «СамГТУ»)

    Институт «Нефтегазовых технологий»

    Кафедра «БУРЕНИЕ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН»

        2. КУРСОВАЯ РАБОТА


    по дисциплине

    «Механика грунтов»
    Вариант № 34


    Выполнил студент

    2-ИНГТ-2 гр.
    Ф.И.О. Фардж алаа рамадан Ибрагим

    Проверил ст.преп. Аверкин В.Н.



    1. Самара, 2021



    Задание

    к выполнению курсовой работы

    по курсу «МЕХАНИКА ГРУНТОВ»

    Вариант №34

    Студент II-НТ-II Маринкевич Александр Юрьевич
    Задача №1. Определить твердость горной породы, коэффициент

    пластичности и работу разрушения по графику «нагрузка-деформация», полученному на приборе УМГП-3.



    Исходные данные: Груз 1000 кг, dш= 3,4 мм; V=7 мм3
    Задача №2. Определить осевую нагрузку на долото при бурении из условия объемного разрушения горной породы

    Исходные данные:

    № ин-

    тервала
    Группа

    твердости
    Твердость по

    штампу

    РШ, 106, Н/м2
    Коэффициент

    перекрытия
    Диаметр

    долота D, м
    Начальная

    тупизна

    зубьев b, м

    1
    М
    247
    1,08
    0,346
    0,0035

    2
    С
    643
    1,09
    0,269
    0,0021

    3
    Т
    1638
    1,1
    0,269
    0,0022

    4
    С
    1266
    1,11
    0,214
    0,0023

    5
    Т
    2110
    1,12
    0,190
    0,0024

    6
    К
    4376
    1,13
    0,190
    0,0015



    Задача №3. Определить мощность, затрачиваемую лопастным долотом при бурении.

    Шифр

    долота




    м
    S,



    м
    h,



    м
    n,


    град
    м




    Па


    c














    град


    м

    3Л-394
    30
    40
    1380
    1,16
    70
    0,0008
    14,7
    10800
    0,06
    1,2
    2,0
    0,160


    Задача №4. Определить мощность, затрачиваемую шарошечным долотом при бурении.

    Шифр

    долота
    n,

    об/мин


    град
    Диаметр
    бурильных
    труб
    Коэффициент
    перекрытия
    Число

    периферийных

    зубьев.
    Высота

    периферийных

    зубьев, мм

    1
    2
    3
    1
    2
    3

    В-190 МЗГ
    5,3
    8
    0,140
    0,8
    15
    16
    14
    7
    7
    7

    Задача №1

    Определить твердость горной породы, коэффициент пластичности и работу разрушения по графику «нагрузка-деформация».

    Исходные данные:

    Груз 1000 кг; dш= 3,4 мм; V=7 мм3

    Решение:

    В качестве исходных данных используем график ,полученный в результате испытания горной породы на приборе УМГП-3.

    В зависимости от вида графика можно определить, к какому классу относится испытуемая порода. Из приведенного графика видно, что порода относится к пластично-хрупким.

    Найдем площадь штампа ( ):



    Найдем нагрузку в момент хрупкого разрушения:

    ,

    где - масштабный коэффициент:

    ,

    - вес штампа

    Масштаб по оси деформации М=0,004

    Найдем твердость по штампу :



    В качестве показателя пластичности пород принято отношение работы деформирования до момента разрушения ( , Дж – на графике площадь ODBC) к работе упругого деформирования ( - на графике площадь треугольника ODE).

    Найдем работу деформирования до момента разрушения ( ):

    ,

    .

    Найдем работу упругого деформирования ( ):

    .

    Вычислим коэффициент пластичности :

    .

    Также определяются удельная контактная работа ( ):

    ,

    и удельная объемная работа ( , ):

    .
    При помощи таблиц определяется порода, категория пластичности и твердости.

    Из таблиц видно, что порода является глинистым сланцем, категория пластичности – 3, категория твердости – 3. По механическим свойствам порода является пластично-хрупкой.
    Примечание:

    Все измерения по графику умножаются на масштабный коэффициент.

    По оси нагрузки количество клеток (мм) умножается на вес груза (дан по вариантам), деленный на 100, чтобы превратить значение в кг.

    По оси деформации количество клеток умножается на 0,004 (во всех вариантах), чтобы получилась деформация.


    Задача №2.

    Определить осевую нагрузку на долото при бурении из условия объемного разрушения горной породы
    Исходные данные:

    № ин-

    тервала
    Группа

    твердости
    Твердость по

    штампу

    РШ, 106, Н/м2
    Коэффициент

    перекрытия
    Диаметр

    долота D, м
    Начальная

    тупизна

    зубьев b, м

    1
    М
    247
    1,08
    0,346
    0,0035

    2
    С
    643
    1,09
    0,269
    0,0021

    3
    Т
    1638
    1,1
    0,269
    0,0022

    4
    С
    1266
    1,11
    0,214
    0,0023

    5
    Т
    2110
    1,12
    0,190
    0,0024

    6
    К
    4376
    1,13
    0,190
    0,0015


    Решение:

    Эффективное или объемное разрушение породы при бурении возможно только в том случае, если соблюдается условие

    ,

    где - начальная опорная поверхность долота,



    Рассмотрим каждый интервал бурения в отдельности:

    1.



    2.


    3.


    4.


    5.



    6.



    В зависимости от типа и размера долота, определяется допустимая осевая нагрузка ( и , Н):

    ,

    где q – допустимая нагрузка на 1 м диаметра долота, Н/м.
    Расчет допустимой осевой нагрузки ( и , Н):

    Для 1:



    Для 2:



    Для 3:



    Для 4:



    Для 5:



    Для 6:


    Cравнение полученных величин на соответствие условию:



    1.

    2.

    3.

    4.

    5.

    6.
    Вывод. Таким образом, эффективное или объемное разрушение возможно только в первом и втором интервалах, так как нагрузка на долото укладывается в предельные значения.
    Задача №3

    Определить мощность, затрачиваемую лопастным долотом при бурении.

    Шифр

    долота




    м
    S,



    м
    h,



    м
    n,


    град
    м




    Па


    c














    град


    м

    3Л-394
    30
    40
    1380
    1,16
    70
    0,0008
    14,7
    10800
    0,06
    1,2
    2,0
    0,160



    Решение:

    Затраченную мощность при бурении горных пород лопастным долотом можно определить по формуле:

    .

    Мощность, затраченная на разрушение горной породы:

    ,

    .

    Мощность, затраченная на трение долота о забой:

    Коэффициент трения долота о породу находится по формуле

    ,

    .

    Эффективный радиус долота вычисляется по формуле:

    ,

    ,

    ,

    ,

    ,

    ,



    .

    Мощность, затраченная на разрушение стенок скважины:

    ,

    .

    Мощность, затраченная на трение долота о стенки скважины для искривленных скважин:

    ,

    ,

    ,

    ,

    ,

    ,



    .
    Мощность, затраченная на трение долота о стенки скважины для вертикальных скважин (0 2,5), определяется по формуле:





    Затраченная мощность при бурении горных пород лопастным долотом:


    Вывод:

    Мощность, затраченная при бурении лопастным долотом 3Л-394, составляет 435,62 кВт.

    Задача №4

    Определить мощность, затрачиваемую шарошечным долотом при бурении.

    Шифр

    долота
    n,

    об/мин


    град
    Диаметр
    бурильных
    труб
    Коэффициент
    перекрытия
    Число

    периферийных

    зубьев.
    Высота

    периферийных

    зубьев, мм

    1
    2
    3
    1
    2
    3

    В-190 МЗГ
    5,3
    8
    0,140
    0,8
    15
    16
    14
    7
    7
    7

    Решение:

    Затраченную мощность при бурении горных пород шарошечным долотом можно определить по формуле:

    .

    Мощность, затрачиваемая на разбуривание породы при перекатывании шарошек:

    ,

    ,

    .

    Мощность, затраченная на преодоление трения зубцов шарошек о забой скважины при их проскальзывании, определяется по формуле:

    ,

    .

    Число периферийных зубьев:

    Z = 15+16+14 = 45.

    Мощность, затраченная на вертикальные перемещения системы вследствие зубчатой поверхности шарошек, определяется по формуле:

    ,

    ,

    .

    Мощность, затраченная на преодоление трения долота о стенки скважины, определяется по формуле:



    ,







    ,





    G = q l, G =







    Вывод:

    Мощность, затраченная на разрушение породы долотом В-190СТП, равняется 109,06 кВт.

    написать администратору сайта