![]() |
РУБРИКИ |
Определение индивидуальных норм расхода электроэнергии на буровые работы |
РЕКЛАМА |
|
Определение индивидуальных норм расхода электроэнергии на буровые работыОпределение индивидуальных норм расхода электроэнергии на буровые работыГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Курс: «Экономия топливно-энергетических ресурсов» РАСЧЁТНАЯ РАБОТА № 1 ТЕМА: «Определение индивидуальных норм расхода электроэнергии на буровые работы» Вариант № 2 Выполнил: студент группы Руководитель: профессор -2005г.- Исходные данные:
1. Расчет мощности на разрушение забоя при алмазном бурении при использовании ПРИ ЗИФ – 1200 МР: , где - коэффициент разрушения забоя, равный 1,2 – 1,3. Так как мы определяем удельные затраты, то примем его равным 1,25; - коэффициент трения коронки о породу. При алмазном бурении пределы его изменения от 0,25 до 0,35. Принимаем ; - осевая нагрузка задаваемая с поверхности, кН. Принимаем 20 кН; - угловая скорость бурового инструмента, рад/с. Принимаем 35,186 рад/с; - соответственно наружный и внутренний диаметр коронки, м. Принимаем , . 2. Расчет мощности на вращение бурильной колонны: , где - коэффициент, учитывающий свойства промывочной жидкости «полиакриламидные растворы+эмульсолы». Принимаем ; - вес 1 м бурильных труб, кН/м. Принимаем ; - диаметр бурильных труб, м. Принимаем ; - наружный диаметр коронки, м. Принимаем ; - длина бурильной колонны, равная средней глубине интервала бурения, м. Принимаем ; - интенсивность искривления скважины, град/м. Принимаем ; - угол наклона скважины к горизонту, град. Принимаем ; - радиальный зазор между бурильными трубами и стенками скважины, м: Принимаем ; - угловая скорость бурового инструмента, рад/с. Принимаем 35,186 рад/с; - осевая нагрузка задаваемая с поверхности, кН. Принимаем 20 кН. Итак мощность на вращение бурильной колонны будет равна: 3. Расчет мощности бурового станка при бурении: , где - потери мощности в станке при холостом ходе вращателя, кВт. Принимаем 1,6 кВт. - мощность на разрушение забоя, кВт; - мощность на вращение бурильных труб; - коэффициент потери мощности в станке при передаче нагрузки вращателю. 4. Потери мощности в двигателе станка при бурении: , где - номинальная мощность электродвигателя станка, кВт. Принимаем - мощность на валу электродвигателя, кВт. Принимаем 5. Мощность на валу маслонасоса равна: , где - давление в гидросистеме станка, кПа. Принимаем . 6. Потери мощности в электродвигателе маслонасоса. При:
- номинальная мощность электродвигателя маслонасоса, кВт. Принимаем - мощность на валу маслонасоса, кВт. Принимаем 7. Теперь находим мощность на работу маслонасоса:
8. Рассчитаем мощность, потребляемую приводом бурового станка и маслонасоса при бурении: 9. Давление, развиваемое насосом при подаче промывочной жидкости в скважину: где - коэффициент дополнительных потерь. Принимаем ; - соответственно скорости движения жидкости в бурильных трубах, кольцевом затрубном пространстве и колонковом зазоре, м/с; - соответственно, удельный вес промывочной жидкости в бурильных трубах и в затрубном пространстве, кН/м3. Принимаем равной 1,05 г/см3=10,5 кН/м3; - ускорение свободного падения, м/с2; - соответственно, коэффициенты гидравлических сопротивлений в бурильных трубах, кольцевом пространстве и колонковом зазоре (); - длина бурильной колонны, равная средней глубине интервала бурения; - длина одной бурильной трубы; - коэффициент дополнительных сопротивлений из-за наличия шлама в жидкости; - соответственно диаметры коронки и колонковой трубы, м; - сопротивления в обвязке, колонковой трубе и коронке, кПа. Принимаем 300. Скорости движения жидкости (м/с) определяются по формулам: - в бурильных трубах - в кольцевом затрубном пространстве - в колонковом зазоре 10. Потери мощности в электродвигателе бурового насоса при нагрузке на валу: , где - номинальная мощность электродвигателя маслонасоса, кВт. Принимаем - мощность на валу маслонасоса, кВт. Принимаем 11. Мощность, потребляемая двигателем бурового насоса из сети: , где - общая подача насоса, м3/с; - давление, развиваемое насосом при подаче в скважину промывочной жидкости, кПа; - общий КПД насоса при частоте вращения коленчатого вала, обеспечивающей подачу , и давление ; - потери мощности в электродвигателе насоса при нагрузке на валу. 12. Полезно затрачиваемая энергия при выполнении СПО: , где - коэффициент, учитывающий затраты энергии на трение при проскальзывании пускового диска относительно тормоза подъёма и на работу труборазворота; - коэффициент, учитывающий потери энергии в талевой системе; - коэффициент, равный 1 м; - длина бурильной свечи; - вес 1 м бурильных труб, кН/м. Принимаем ; - коэффициент, учитывающий вес соединения бурильных труб; ,- соответственно, плотность промывочной жидкости и материала бурильных труб, т/м3; - коэффициент трения бурильных труб о стенки скважины; - вес элеватора и талевого блока; - глубина скважины в начале и в конце рейса; - средний зенитный угол скважины на заданной глубине, град: , где - начальный зенитный угол заложения скважины, град; - интенсивность искривления скважины, град/м; Итак, найдём полезно затрачиваемую энергию при выполнении СПО: 13. Средняя мощность на СПО определяется через энергозатраты на подъём бурового снаряда в рейсе: , где - полезно затрачиваемая энергия при выполнении СПО рейса; - коэффициент, характеризующий потери мощности в станке при передаче лебёдки, соответствующей средней скорости выполнения СПО; - потери мощности в станке при нулевой нагрузке лебёдки ан передаче, соответствующей средней скорости выполнения СПО, кВт; Время выполнения СПО равно сумме временных затрат на спуск, подъём и подготовительно-заключительные операции: , где - норма времени соответственно на спуск и подъём бурового снаряда, ч; - норма времени соответственно на подготовительные операции перед спуском и подъёмом бурового снаряда на один рейс, ч; - норма времени соответственно на заключительные операции перед спуском и подъёмом бурового снаряда на один рейс, ч; 14. Потери в электродвигателе станка при выполнении СПО: , где - номинальная мощность электродвигателя станка, кВт. Принимаем - средняя мощность на СПО, кВт. Принимаем 15. Мощность, потребляемая электродвигателем станка (лебёдки) из электросети при выполнении СПО: Поскольку углубка скважины за рейс составляет 2 м., то энергозатраты, связанные с выполнением операции наращивания колонны бурильных труб, учитываются в затратах энергии на СПО. 16. Суммарное время выполнения операций, связанных с потреблением электроэнергии буровой установкой при : , где - норма времени на бурение 1 м; - норма времени на замену породоразрушающего инструмента; - углубка скважины за рейс. 17. Удельные технологические затраты электроэнергии на бурение интервала при и : , где - суммарная мощность, потребляемая из электросети приводом бурового станка и маслонасоса при бурении на средней глубине интервала; - мощность, потребляемая приводом насоса из электросети при бурении и промывке скважины на средней глубине интервала; - мощность, потребляемая из сети на освещение бурового здания и рабочей площадки; - коэффициент, учитывающий продолжительность светового дня: , где - продолжительность светового дня, ч. Принимаем равную 9,6 ч. Тогда - суммарное время потребления электроэнергии буровой установкой в рейсе; - мощность потребляемая из сети при выполнении СПО; - время выполнения СПО в рейсе, включающее подъём и спуск бурового снаряда, а также подготовительно-заключительные операции при спуске и подъёме бурового снаряда.
18. Затраты электроэнергии на бурение i-го интервала скважины: , где - удельные затраты электроэнергии на бурение i-го интервала; - величина i-го интервала бурения. Тогда затраты электроэнергии на бурение интервала 175-177 м составят: |
|
© 2000 |
|