11
(A.2)
где ω - угловая скорость вращения колонны, рад/с;
q - удельная масса труб, кг/см; ,
z - координата опасного сечения, м
;
Q - осевая нагрузка, кН.
А.2 Первоначальный расчет выполняют для оптимальных значений параметров режима бурения применительно к предварительно намеченным геологотехническим условиям. Если значение запаса прочности выходит за пределы заданных значений (υ = 1,2 - 1,5), то режимы нагружения изменяют за счет варьирования частоты вращения и осевой нагрузки. В случае невозможности такого варьирования из-за снижения показателей бурения необходимо рассмотреть другие варианты геологотехнических условий.
А.3 Пример расчета запаса прочности
Оценивается показатель надежности бурильной трубы 63,5 ? 4,5, удельная масса которой 0,074 кг/см. Оптимальные значения режима бурения: частота вращения 200 - 300 об/мин, осевая нагрузка 11,8 - 19,6 кН, диаметр скважины с учетом разработки 110 мм.
Принимаем для расчетов:
n - частота вращения - 236 об/мин;
Q - осевая нагрузка 14,7 кН;
f - стрела прогиба (110 - 63,5)/2 = 2,32 см.
1) Находим:
квадрат координаты опасного сечения z2, м2:

угловую скорость вращения ω, рад/с:

момент инерции сечения трубы I, см4:

квадрат длины полуволны L2, м2:

2) Определяем запас прочности υ:

3) Учитывая, что запас прочности выходит за пределы требуемых значений (1,2 - 1,5) и используя формулу (А.1), определяем стрелу прогиба, при которой запас прочности примет значение 1,3.