Практическое занятие по МДК.01.01 Основы технологии добычи нефти и газа

Практическое занятие № 24
Задача 1. Определите коэффициент запаса прочности буровой вышки.
Таблица данных
Рmax НвDнDвlсАД А1Д1 Ркр1 0.723 27.01 17.1 15.1 456 9 3 850
2 0,624 28.10 17.4 15.4 445 10 4 800
3 0.621 28.07 16.8 14.8 466 8 2 800
4 0.635 28.14 18.0 16.0 468 7 1 750
5 0.598 27.89 19.1 17.1 470 6 1 700
6 0.589 27.56 16.2 14.2 459 9 3 800
7 0.615 27.84 18.5 16.5 435 10 4 850
8 0.605 28.24 17.5 15.5 440 11 5 800
9 0.701 28.36 17.4 15.4 450 12 6 850
10 0.711 27.69 17.6 15.6 467 9 3 850
11 0.687 27.56 16.9 14.9 485 8 2 800
12 0.618 27.81 16.8 14.8 487 6 1 800
13 0.622 28.32 18.2 16.2 456 7 1 800
14 0.578 28.01 18.6 16.6 463 11 5 750
15 0.593 28.02 18.3 16.3 465 12 6 750
16 0.599 28.14 16.9 14.9 492 10 4 750
17 0.632 28.21 17.4 15.4 501 9 3 800
18 0.655 28.12 17.2 15.2 500 8 2 800
19 0.632 28.17 17.0 15.0 464 7 1 750
20 0.614 27.96 17.3 15.3 465 6 1 850
21 0.584 27.93 16.5 14.5 487 8 2 800
22 0.571 27.54 16.4 14.4 425 10 4 850
23 0.565 27.23 16.0 14.0 436 11 5 800
24 0.645 27.04 15.9 13.9 446 9 3 800
25 0.627 27.52 15.8 13.8 450 8 2 750
Рmax – максимальная вертикальная нагрузка, МН
Нв – высота вышки до подкронблочных балок, мDн – наружный диаметр стержня ноги вышки, см
Dв – внутренний диаметр стрежня ноги вышки, см
lс – длина стержня ноги буровой вышки, смРкр – критическая нагрузка, действующая на стержень ноги вышки, кН.
Алгоритм решения:
Определите диагональ нижнего основания вышки АС (см. рисунок 1):
АС = [2·(АД)2]0.5, м
Определите диагональ верхнего основания буровой вышки А1С1:
А1С1 = [2·(А1Д1)2]0.5, м
Определите катет АК из прямоугольного треугольника АКА1:
АК = (АС – А1С1)/2, м
Определите котангенс угла α (использовать таблицу В.М. Брадис):
Нвctg = ----- , тогда α = __________º АК
Определите усилие, действующее в нижнем сечении на одну ногу вышки Рн:
Рmax
Рн = -------, МН
4cosαОпределите экваториальный момент инерции сечения трубы (ноги вышки) J:
πJ = ---- (Dн4 – Dв4)
64
Определите площадь поперечного сечения ноги вышки F:
πF = ---- (Dн2 – Dв2), см2 4
Определите радиус инерции r:
J
r = (----)0.5, см
F
Определите гибкость стержня ноги вышки λ:
lсλ = ---
rСравните:
если λ >100, то коэффициент запаса прочности буровой вышки К определяется по формуле К = Ркр/Рн,
если λ< 100, то К = σкрF/Рн (значение F из см2 переведите в м2)
Определите критическое напряжение σкр: lс lс lсσкр = 0.1[-4326 + 312.26 -- - 3.803 (---)2 + 0.01335 (---)3], МПа
r r r
Рисунок 1 – Схема определения угла наклона вышки к вертикали