Задание: рассчитать на прочность бурильную колонну для роторного способа бурения скважины глубиной L = 3000 м. Исходные данные: бурильные трубы с высаженными внутрь концами, диаметром D = 114 мм, из стали группы прочности К, с толщиной стенки δ = 9 мм. В

Для расчета прочности бурильной колонны необходимо учитывать несколько факторов, включая механические свойства материалов, геометрию колонны и нагрузки, действующие на нее. Давайте разберем задачу по шагам.

Шаг 1: Определение геометриче...

1. : 114 мм = 0.114 м 2. : 9 мм = 0.009 м 3. бурильной трубы: \[ Dв = D - 2δ = 0.114 - 2 \times 0.009 = 0.096 м \] 4. : 146 мм = 0.146 м 5. : 150 м 6. : 3000 м Для стали группы прочности К, допустим, что предел прочности (σ_в) составляет около 400 МПа (это примерное значение, необходимо уточнить по конкретным данным). 1. : \[ V = \pi \left( \frac{D^2}{4} - \frac{Dв^2}{4} \right) l \] где \( l \) - длина бурильной трубы. Предположим, что длина бурильной трубы равна глубине скважины (3000 м). \[ V = \pi \left( \frac{(0.114)^2}{4} - \frac{(0.096)^2}{4} \right) \times 3000 \] 2. : \[ m = V \cdot \rho \] где \( \rho \) - плотность стали (примерно 7850 кг/м³). 3. : \[ F = m \cdot g \] где \( g \) - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²). 1. в стенке трубы: \[ σ = \frac{F}{A} \] где \( A \) - площадь поперечного сечения стенки трубы: \[ A = \pi \cdot \frac{(D^2 - Dв^2)}{4} \] 2. : Если \( σ \) \( σ_в \), то колонна будет прочной. 1. для круглого сечения: \[ I = \frac{\pi}{32} \left( D^4 - Dв^4 \right) \] 2. : \[ M = \frac{P \cdot 60}{2 \pi n} \] где \( P \) - мощность ротора (280 кВт). 3. : \[ τ = \frac{M \cdot c}{I} \] где \( c \) - радиус трубы. Сравните полученные напряжения с пределами прочности. Если все условия выполнены, колонна будет прочной для заданных условий. Для окончательного решения необходимо подставить численные значения в формулы и провести расчеты. Убедитесь, что все параметры, такие как предел прочности, плотность и другие, соответствуют реальным данным для используемого материала.