Проект буровых работ на стадии оценки запасов рудного золота в пределах Центрально-восточного участка Михайловского железорудного месторождения
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
аметра бурильных труб ,), м; L - длина раiетного участка, м; а - сокращающее обозначение
, (3.3)
где Тср - средняя температура в циркуляционной системе скважины, К; F - площадь поперечного сечения канала потока, м2; R - газовая постоянная R=287,4 Дж/(кг?К); G - массовый расход воздуха , кг/с; Q - объемный расход воздуха, приведенный к нормальным условиям Q=0,08 м3/с.
Тогда
кг/с.
Для восходящего потока в кольцевом пространстве
, (3.4)
где b - сокращающее обозначение
, (3.5)
где ? - угол наклона скважины к горизонту ?=90?,
Для нисходящего потока воздуха по внутреннему каналу бурового снаряда
, (3.6)
где - эквивалентная длина канала бурильной колонны, потери давления на которой равны потерям давления на преодоление местных сопротивлений в бурильной колонне, м
(3.7)
где - внутренний диаметр бурильных труб =0,017 м; п - число соединений п=99; ? - коэффициент местного сопротивления, определяемый по формуле Б.С. Филатова:
(3.8)
где - наименьший диаметр суженной части соединения =0,028 м; k - опытный коэффициент для муфтово-замковых соединений k=2
;
=0,02; 67,32 м.
Раiетные значения для 1-го участка кольцевого канала диаметр скважины в этом интервале 77 мм, наружный диаметр внутренних КБТ 60 мм.
0,077-0,060=0,017 м;
м2;
0,04;
Раiетные значения для 4-го участка круглого канала диаметром 0,054 мм.
0,054 м; м2;
0,02;
Давление в начале 1-го участка нисходящего потока:
0,45 МПа.
Давление в начале 2-го участка (коронка):
==0,08+0,1=0,18 МПа.
Давление в начале 3-го участка (пневмоударник):
0,18+0,5=0,68 МПа.
Давление в начале 4-го участка восходящего потока:
МПа.
Давление в начале горизонтального участка поверхностной обвязки
МПа.
Давление нагнетания компрессора 0,083 МПа, что вполне может обеспечить компрессор ПВ-10[2].
3.6 Раiет потребной мощности для бурения на предельную глубину с помощью пневмоударника и двойной колонны бурильных труб
Мощность двигателя, расходуемая в процессе собственно бурения, складывается из трех основных составляющих:
, кВт
где: Nб - мощность двигателя, расходуемая на забое скважины, кВт;
Nз - мощность, расходуемая на забое скважины, кВт;
Nт - мощность, затрачиваемая на вращение КБТ в скважине, кВт;
Nст - мощность, расходуемая в трансмиссии и других узлах бурового станка, кВт.
Мощность, затрачиваемая на забое:
При бурении алмазными коронками:
где: Р - осевая нагрузка на ПРИ, даН;
nк - частота вращения бурового снаряда, об/мин;
Dср - средний диаметр коронки, м;
Dср= (Dн+Dвн)/2
Мощность на вращение КБТ в скважине:
где: Nхв - мощность, затрачиваемая на холостое вращение КБТ, кВт;
Nдоп - дополнительная мощность, затрачиваемая на вращение сжатой части КБТ, кВт.
, [кВт]
где: ? - радиальный зазор, м; ?=(D-d)/2=(0,135-0,108)/2=0,0135;
D - диаметр скважины, м; dнт - наружный диаметр бурильных труб, м.
кВт
Расiитаем границу раздела зон частот вращения колонны бурильных труб:
где dнт -наружный диаметр бурильных труб, м; d-радиальный зазор, d=0,0135.
Так как n<n0 следовательно:
, [кВт]
где: где k - коэффициент, учитывающий влияние смазки и промывочной жидкости, k= 1, L - глубина скважины, L =400 м. q - масса 1 м бурильной колонны, q = 15,6 кг/м;
кВт.
Мощность, расходуемая в трансмиссии и других узлах бурового станка:
=30 кВт-мощность приводного двигателя станка
для установки УКБ-5П[2].
3.7Режим пневмоударного бурения
Осевая нагрузка Рос при пневмоударном бурении выполняет следующие функции: обеспечивает контакт породоразрушающего инструмента с породой в момент передачи ударного импульса, благодаря чему повышается КПД передачи удара: повышает эффективность разрушения пород средней твердости вследствие совместного действия ударных импульсов и статического усилия, обеспечивающего эффект резания пород в промежутках между ударами.
Вместе с тем с увеличением Рос возрастают силы трения на контакте резца с породой и повышается износ лезвий, особенно в абразивных породах. Кроме того, при значительных осевых нагрузках затрудняется выход лезвий резцов из соответствующих лунок разрушения от ударов, повышается неравномерность вращения инструмента, возникают крутильные удары, приводящие к поломкам резцов, особенно в трещиноватых породах и слабосцементированных конгломератах. С учетом этих факторов при пневмоударном бурении, как правило не рекомендуются высокие значения Рос.
Частота вращения п снаряда при пневмоударном бурении определяется преимущественно физико-механическими свойствами пород, однако она должна быть увязана iастотой ударов в 1 мин пневмоударника. По существующим рекомендациям путь пробега резца между ударами в наиболее твердых абразивных породах должен составлять d2 мм: в породах средней твердости и абразивности d=7,5-8 мм. а в малоабразивных средней твердости породах d=12-13 мм. С ростом степени трещиноватости пород частоту вращения надо увеличивать в среднем в 1,5 раза для предохранения резцов от заклинивания в трещинах. Следует снижать частоту вращения с увеличением диаметра ПРИ и уменьшением частоты ударов.
Рекомендации по режиму бурения с использованием геологоразве