ГОСТ Р 51245-99 Трубы бурильные стальные универсальные. Общие технические условия

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(информационное)

     
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЗАПАСА ПРОЧНОСТИ РЕЗЬБОВОГО
СОЕДИНЕНИЯ БУРИЛЬНОЙ ТРУБЫ ПО ЗНАКОПЕРЕМЕННОМУ ИЗГИБУ

А.1 Запас прочности определяют из зависимости

,                                                                                           (А.1)

где - предельный знакопеременный изгибающий момент резьбового соединения, Н·м (таблица 6);

- длина полуволны бурильной колонны, м;

- модуль упругости стали при изгибе, (2·10 МПа);

- момент инерции сечения трубы, см;

- стрела прогиба колонны, см.

Квадрат длины полуволны , м, определяют для наиболее нагруженного участка сжатой части колонны (опасного сечения) по формуле Саркисова

,                                                                     (A.2)

где - угловая скорость вращения колонны, рад/с;

- удельная масса труб, кг/см; ,

- координата опасного сечения, м ;

- 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 (=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 63,5х4,5, 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:

- частота вращения - 236 об/мин;

- осевая нагрузка 14,7 кН;

- стрела прогиба (110-63,5)/2=2,32

см.

1) Находим:

квадрат координаты опасного сечения , м:

;