Динамические нагрузки при пуске двухмассовых систем. Пути их снижения. 1.1. Понятие о скважине, ее конструкции и элементах

Лекция 1............................................................................................................................. 3

1. Общие ПОНЯТия О СТРОИТЕЛЬСТВЕ СКВАЖИН................................................................. 3

1.1. Понятие о скважине, ее конструкции и элементах............................................................. 3

1.2. Классификация скважин по назначению............................................................................. 5

1.3. Основные представления о современных способах бурения............................................ 6

1.3.1. Ударное бурение...................................................................................................... 6

Рис.2. Схема ударно-канатного бурения...................................................................................... 7

1.3.2. Вращательное бурение............................................................................................. 8

1.3.3. Схема установки для бурения глубоких скважин.................................................... 9

1.4. Понятие о цикле строительства скважины. Структура цикла........................................... 13

Лекция 2............................................................................................................................ 13

2. Физико-механические свойства горных пород...................................................... 13

2.1. Основные физико-механические свойства горных пород................................................ 13

2.2. Классификация горных пород по механическим свойствам............................................. 20

2.3. Абразивность горных пород............................................................................................ 21

2.4. Напряженное состояние пород в условиях естественного залегания и в окрестности скважины. Гидроразрыв пород............................................................................................................... 22

2.5. Геостатическая температура горных пород и тепловой режим скважины........................ 25

Лекция 3............................................................................................................................ 26

3. Породоразрушающие инструменты........................................................................... 26

3.1. Назначение и классификация породоразрушающих инструментов.................................. 26

3.2. Конструкции, достоинства и недостатки, области применения буровых долот............... 27

3.2.3. Алмазные долота.................................................................................................... 34

3.3. Долота для бурения с отбором керна............................................................................. 36

3.4. Долота специального назначения................................................................................... 37

Лекция 4............................................................................................................................ 38

4. ЗАБОЙНЫЕ ДВИГАТЕЛИ....................................................................................................... 38

4.1. Турбобуры....................................................................................................................... 38

4.1.2. Характеристика турбины, способы изменения характеристики............................ 39

4.1.3. Конструктивные особенности турбобуров для бурения без отбора керна, с отбором керна, для искривления скважины.................................................................................................... 40

4.2. Винтовой забойный двигатель......................................................................................... 42

Лекция 5............................................................................................................................ 43

5. БУРИЛЬНАЯ КОЛОННА.......................................................................................................... 43

5.1. Состав и назначение бурильной колонны........................................................................ 43

5.2. Конструкция, особенности элементов бурильной колонны............................................. 44

5.2.2. СТАЛЬНЫЕ БУРИЛЬНЫЕ ТРУБЫ............................................................................ 45

5.2.3. Соединительные замки........................................................................................... 46

5.2.4. Легкосплавные бурильные трубы.......................................................................... 47

5.2.5. Утяжеленные бурильные трубы............................................................................. 47

Динамические нагрузки при пуске двухмассовых систем. Пути их снижения

1)

2)

3)

Дифференцируем дважды (3):

Вычитаем из (1) (2) и подставляем в полученное:

;

— среднее ускорение, с которым двигались бы массы , если бы связь между ними была абсолютной.

Характеристическое уравнение: ,

Тогда

;

;

Превышение нагрузки между массами над средней принято характеризовать динамическим коэффициентом: – нагрузка в передаче в два раза выше средней.

Наиболее рациональным путём уменьшения динамических нагрузок является увеличение плавности нагружения, под которым понимают не скачкообразное приложение момента двигателя к 1-ой массе, а плавное.

при Т=0, К_Д=2

С увеличением Т, К_Д уменьшается,

; – период собственных

колебаний.

Существенное снижение К_Д достигается при

увеличении Т до значения Т₁₂. Дальнейший рост Т существенное снижение К_Д не даёт и может привести к ухудшению управляемости привода. При ручном оптимально 1.