Idea Transcript
Гооударствешwй ко&mтет ССС.Р по народному образованию
MOCKOЮIOOl ОРДЕНА OK'IЯБPICI~ э:ксп.луатацuоннuх затрат на один мотр Щ)oxo;i;G
( min
С
)•
В да..1ьнеНшем будем nолъзоваться: толъttо первь:.м ~:э этих кр:t териев,
Лабораторная работа npeдYC!daTDИ!IaeT ИЗУ'{е!ШВ ВЛИF.НЮ! НЗ. процесс разрушения: горной породы 1$'/Х параметров рею.ма бурения:
осе:вой нагрузки на долото
G-Э
и частоти его вращвн;1я:
n.
Расход проt.швочноll: ;;:идкости (пщiМеняется: вода) в процессе рэ.бо тu остается ПОСТОЯIП!ЫМ и достаточИЬ!М для очистки забоя от ШJia::.a. Работа :ВЬШО.1!Щi6ТСЯ: на специвт.иоr-~ .лабораторном стенде. В процессе оrштов nроизводится 6урею1е rJра:~орного б.дока mароtiеч:
ными долотами NВJioгo Д11&1етра при раЗJIИЧШ:IХ значвнuях осевой нагрузки на долото и частоты его BD&..-H:tя. КоJШчество оrштов,
зна.ченая:
&
1
и
n
умзываются: преподавателем. ПрИменеtше
l.lpat.\Opa В lОХОДRИ и момент ва долоте. Коьmлект приборов в виде стре.лоч:ннх указателей расположе.R на спецоаJIЬном II%3'1'R8 о~еJIЪНО от C'l'ЗJDШ.
В .па6ораторном стеJ:Ще
tJo:mo внде.ли'l'Ъ: I) uехани:ш врашенм: долота, 2) устройство для создания oceвoil: вагруэRИ на долото, З) ~::стему ПJ)OIIIШIO! СХВ8DВ'Н.
Jhtpaтцe pacCМO'l'PJDI ИХ.
Механизм Bpa!!!!IDIЯ долота
дОJJОто приводиrея во вращение с nОМОПIЫI (рис. .цвиrаrеюr ~. фpmщиomro!l муфты
2,
2)
э.пектро
коройlаr передR ~и ков:ической
31бчато11 передачи 4 и Jращвтеu 5 •
.ва.. з.ивктродвm'1'9Jt11 связаа с вхо.цвi:D(
.8a11'0I(
ко~RИ передач
с ПOМOIIIЬII фрихцвоввоll мУФm, которая осущесТВJШ8т п liJIВВвoe
coe--
.JtiDRIНИe и отсоедвНеиве. Короdка передач поЗВ0.11118'1' имеn ва внходиом валу че'l'Щ)8· час• ТО'I'Н BPIIIIIВВIIЯo Передача Врwв8ПЯ С I'OPИ'ЗOВ'ra.IJJoBO Р8СПОJIОЕВВ01'0
выходаоrо ваиа .коро6а паредач на вертuur.внй IIJ:DOUt8JIЬ c.!ЭJDC& OCJIIIВC '1'Uia) 'I'CII С ПOIIOIIIЬII Bp&I8!1'8Jtll.
КOIIC'I'pytЩIIJI ВJWIOI'XЧJ~a
KOIIO'I'PJ1ЩJD
.. ПрЦС'!ВВIРIВ'l' COOOI
EI:'Oo 110'1'018 В dypoJUa }'С~
8 I'он:1чесiс:,10 зубчатую nередачу. РасnолоJсеР.Ное в вертm:алъной nлос кос7:I
J{CI!:!'-IOCI·:'Je
з;rс:i:штое rtoлeco
4
врашателя Еахо;::щтся: на nwcoд·
но:,; вг..-rу ::ороб:.:и nepe;r;aч, г горизонт.:J..ЛЪно расnоло~:енное осно со rlffi:;:.,r::eлer.\ сте1ща :З r.;e;rтpe
этого
5 -
со
6.
колеса п!.!еется шестnгра;шое
от:зерСТ'JJе,
через
I~оторое r:рохох:т и:естиграюсG.ri: атщце.irь. :.;е~-щ:r CNI!Кar.::и отверстия и rшzнделе:.i •::.:еется: небольшой зазор, сL1э.годарл .которо:.:у штrLчдель :.:о:.:ет с>Jо6одпо пере:.1еu~атьсл в вертш-:wrъно:.! наnравлеюш,
что
обсс~еч::зает подаЧ"'/ долота на забо:l в щ:юцессе бурения. Когда Ера;дате.'IL :~ра.:~од:Iтся: во врашение, он захnать:вает шесТI\ГраНИЬiй
:шш:ще;rь, зо.ставля:я: его вращаться вместе с буровоr:: трубой и до лото:.\,
Устроi:ство дМ соэдаН'JJЯ осевой наrрvзки на долото :З отдичие от бурения ГJГJбоких С}:Ва:рмуJIЫ, сдедупПИе:
1Г м•
-i-:
Н, мм; -t, о;
~, ~~
n , мии-1 ;
N,RВ-r;
Вычv.слеЮПJе no !f..орму;пам (I)-(3) ве.шm~нн заносЯ'fСЯ в '1'8.би.I.
- - -,- - -,- - - - - -,- .. - - - -,- - - - - -,- - - - - n
!м:.ш-1 !
i
i
! !
--,--,-----,-----,-----,-----i i i ! ! !
6-о
!
!
1
IОХОДl\И:
1f.p"' где
н L .J.. "t: н-r -~.
(5)
tn
1:" -
время механического бурения,
i:. сп -
время сnуско-подъемнюс и других nспомогате;n,вих опе раций.
Gчовидно, 1Гр
eм отношения -l:cn
б'fДеТ возрастать с ростом
/! н
.
-1: ..!f; -
При бурении JШ. очень мальtХ г.лубинах
m4Jt
'!Гр
переходя'1' в критерий
mQ.x
1Гн
и yмeНЬIIIeiDI
О
и критерий
1Гн.
Очевидно, а тот вив од о тиос:·тс.ч: и к
C!ypemm
мрамориuх блоков
ка лаоораторном стенде. Таким ооразом, ПDИ выпоJIНении лаборатор.... ной раооти за критерий оптимального режима бурения следует nрини
мать
mQJC
1Г,.
•
Сравнение режимов c!ypeiiИJI, соответствуm:их ТОЧRВМ А и В графi!ка (рис, 4в)
, nоказывает, что не ВСЮtое уве.личеиие мошиос'l'И на долоте ведет к росту 1Гн. Так, в точке А моuтоотъ, подаваеwш к дОJiоту, меиьmв,- чем в \'ОЧJ(8 В, а мехаии"'ОскаЯ о корость проходки
60JtЬDI8, то есть в точке А мощноеть ва долоте раоходуетов OOiee р8.ЦI(ОН&ItЬИО 1 В Э'I'OII И ~ЗК1IIОЧ8В'J'СR СМНМ ОП'l'ВМIIЭIЩИИ peJQWOB ОуреИIIJI.
Выше OТioleЧSJIOOЬ, '1'1'0 .PilOXOД ПJЮМШIОЧКОЙ IDIДltOC'l'И при nрове..: дении лабораторнuх опытов явхяется поотоянинu и достаточвнм дпя
OЧИC'r.&(JI за6оя ОТ
IIUI8118,
ПО8'1'0117 ВЫбор ОП'l'ИМВJIЬИОrо peJIИi&a бypeИIIII
ПО С)'ЩеС'l'ВУ СВО.JU!ТОЯ S ПОВСКf OП'I'IIN8JDoНOI'O СОЧ8Т&ИIIЯ ПРИ КОТОJ)ОМ буреиве В П.РОИОХОДИ'f О
lliU lf11 •
в-
1
8
n1
Следует О'fМетить., Ч!l'О ПDИ выборе оптима.лъного сочетавия:
n
1
G-g
необходимо учитыватъ их DJШяние на износ долота. Одна-
ко эта эввисимост:ь в лабораторной работе не DaCCJ.1aтpm~ae'l'Cs. Из кривых
рис. 4в
следует, что при
6ypemm
rорных
t10t'OJt •
типа мрамора (то еот:ь средней по твеРдости nороды) оптима.л:ьвым реЕВМом бу;цет сочетВJШе сравв:ител:ьно cloJI:ьmиx нагрузок на долото
и ма.пкх зНачений частоты вращения долота. К более обшим выводам о выборе опТI'IМВJI:ьноrо режима бурения можно придти из с.ледуDШИХ раосуJЩений.
Подставив в (З) выражение .ц.м
N
= М w G-f 9550
М
из
(4), ПОJiу'ЧИМ
(~)
n
Так :как мошност:ь, nодводимая к долотт, всегда оrраиичева,
'.rO предполагая, что бурение ведется о макоима.п:ьно возмо:IIИоА поо '.rО.IIВВОЙ мошиостъn, находим
G-2 n -- N mu N = Myg g550 в
= c"'n"'~ ., .,.-.; .
.~,) '''1
Теперь :качеотвеЮiо определим такое OП'l'ИioiSJIЬHoe OOtJMВJEe пра ко'.rОром (}уде т достиrатюя me~x 11'11 •
1r.
n,
Ес.а О ЭТОЙ Ц8Jibll увеличиваТЬ Вреuевво произойдет умен:ьwвние
ето к
poo!f
1Гн
(рио. б и
n
n
·•
ТО OOГJIJ!OHO. (7·) ·0;11,110-
неиавеотио, ПtiD&.JtМ' . -
7).•
Аваиоi'И'1Н811 ситуация воэВИ1U18т,
виe
,, 1
если проазводитъ )'JI8.iВI'W-
о одвовремеИНЬIМ уменьшением
f7g.
Отве'l' на постав.пеиинй вопрос в ооновном (jу;пет 88В1109'1'Ъ 0'1' '!'ВеРдООТИ рез6уривавмой горной породы.
Ран&е ив расqмотревия эввиоимооти .'1/н ( G1) отмеЧ8J10(11,
что мяrкне породы'оледует бурит:ь IIPИ яв~ наrруэках, а·с реличе~mем твер,дости породы нагрузку на д0.11ото
-
)'В8JD!"UDD8'1Ъ.
ИСХОДЯ 18 ЭТОГО ПOJIOZSRИЯ И (7) MOJDIO OД9JI8'D CJI9дyDIIIЙ ВНJ!ОiП• ТВе~е ПO.POJUI це.иеоооdразяо 6урить ПJ)II doJiъDiвx эвa•IIIJI!X
G; 1
в ll8oiDП
•n
.,
а 11/П'ХИе по JIO.IN, иаобо~, - · IJPII• МВ111Х
• IO.
Измерение рН ГJШИИСТНХ растворов
Нзиdолее точным спосоdом
. змереRИЯ
водородного показаТ9J1Jl
1!ВJ1118ТСЯ электDQметрическиИ. Этот спосоd основан на cпocodнoo'!'ll некоторЫХ вешеств изменять потеЮUJм в зависимосп о'!' коицеR'fра
ции водородннх ионов. Из таких веmвств иэrотоВJUШт иэмервтеn!Diе електроди. Иэмерите.nьiШй электрод в мре с электродом сравнения, потеицвм кo'l'Oporo не зависит от рН Df\СТВора, odpaзyeor Г8JIЬВ8JDI
ческий элемент. ЗДС 1'&J«'Н'.терястn-;
•·:1
Tad.mщa
r.гпнrnстого ;--...,..--,---г----r---т---.-----,.---.---
i q> ! /{ ! 'L ! 'r0 ! в~ j е ! IJB ! r r r , r iO r , ______ _i_ ifщti_"_"_!~~':!_VE4_!_g!!4_i.J~~!- ~ Г'lствора
рН j
о
-1- __ !__ _
1ttt,.& 1
1 .Го
~~~'иантн ответов:
KOII!IoBoВRII ИПТ усТ8.11ВВJПU1811'1' цврку.пяn:вои
1)
меж;пу ~тром и пакером;
2)
в узпв
IПIM; З) между яссом 11 ИIП'; 4) нв,ц эвпорно-поворо'М!НМ IUUIJI8,RON.
69 Х а
d
о р а т о р в а я
р а
6
о ~ а
Тарnровм г.лу6инного ·манометра перед CiriCIФM В Cia3В.IIGIН,Y
Цер
pa6o'l'I:l -
изуч:итъ методu тарlilровки глу6июшх маномет
ров. ОпредеJJИть масштабы: времени и давления по диаграммам по вер.кв манометра и
часового механизма.
Необходимые материмы, оборудование и 1Шстр;,'1Аентн. 06ъек том изучеиия ЯВJIЯется глубиюшй манометр. его мехашtзм регист J)8ЦИИ да.в.ленnя и rрузопорwневой манометр, Глу6и:uwе маноrлетры ЯВJIЯ]1)1'СЯ основН!lМИ nриборами ИI1Т и служат д.ля регистрации
изменения давления во времени ЩJil
испы
. таюm маета [I, с. II7-I2I1. r:tанометры подDаэдеJIЯЮrол на порmневые
(MI'II) и геJШксные (tffii) •
Разтtчаются они по црншuшу действия исполнцтелъного узлв и системой заnиси давления на диаграш.шом 6лаю:е. В цорt:n~евых манометрах
6apa6alt.
внутрь которого помещен
диаГраммный 6.лЩJК в виде цwmндi>а. совершает враща'l>елъное L)ав
номериое дnижеiiИе за сЧет чs.сового мехшшзма, а игла l)еГЯСТ.РВ тора
-
пос~ательное.
В гелиiюJШХ. мwtометрах 6ара6ан каретки с диаrраммнш.1 маи. ком оовершае~ постуnа.'I{!JIЪИов
движение,
tJеrистрируюmая :i!l'дa
-
вращателъное. Первмещение иrJW nропорционально иэменвн:ию дa.в...w НDII.
На рис.
20
лoitaзaiOi примеры диагDаммнuх 6J18НКОЕ>, эанисан
нuх мaнoмettpor.t поршневоrо тиnа {а) и геJ114ксного типа
(6) при ОДДОI.J;И.КЛОВОМ ИСПЫТ8JIИ3, Нулевая JIИ~~EШJie!i:ИЯ ПDИ заn:ис11 МТП
-
fiJfJIНЯR гор:изонтЭJIЪаая JIJUIИR (рис.2Оа), а при записи маномет
х
120
ром tШ{ - uрзшiя вертикалъиеи (рио.~Шd). Размер 6лаюш бО х мм ДJШ маномеоrра мm и
57 ,I
х IЭ9 мм .мя
Mll{
или
IIIH.
д.NI расuмфровiОt заnиси тt>е
rают nеред cayciteM в ctCВВJitИHY в составе IШТ no~etJкв а помощт.r) гpyэonoDunieвor·o мiUюметра масса то~ности О
,05
и xpoiiOIAe TD% от преде.па измере ния глу6инного манометра, и прочертить нулевую JШНИЮ;
11
подкять в системе давление на
IO%
от предела измерения
засечь время: по хронометру;
-
через час вновь скачком повысить давление и зафи~сиро-
вать время, делать 'l'8lt до JIОСТВ&ВИЯ: верХНего предела. верRемого
-
манометра;
сттать стуnеиямr. д8Вii8иие и фиксировать время.
-
по-
7I
8
В P88y.&t'8'1'8 поввра JD~Jet'CJI два d1в.виа с аапио111: рис. 2Ia 2Id• - ВРИРQВК8 ПО дав.8118 8 ПО J1118118D 0 C001'118'1'C'!'.88IDIO.
гг._
LJ
г 1
'г ~г-
1
0dpado'I'К8 pвЗli!!!'I'S!'OB ра!?О~. По J)8З7JIЪ'I'8'1'811 поверЮJ с?роп·r 'f&p8,POВO'IIIIl8 дваrрвммк.
В тad.it.
3
З8ПIIСЬ~J~ВМ CJRt,JOIIIIIf8 ,~tааине (ДJIJI uаномвтра тиnа
ШП),
-
о JJOМODD .компаратора ИJDI измер•теnиоrо 1111r.pocкona
II&PIIIJТ ЗН&'1911118 OPJtiПI&'I' З81111С8 С '!'OЧROO'fЬII ,1!0
замеров занесn в rP$ I-6 тat:1DUJ~6 -
oпpeдe.IIRII'I' среднее
знач&НIIе
Q,OI
'
Op,JI;IIвa'!' прnмнх хоrон
~oro эна~е111111 д/UIJI9IIКJI а заноси в гр.
ltз
r..м, дацннв
7;
JI.IIJl rtax
-
oпpeдeJIJIIIт поrреmнооть в· мИтшметрах и пtюЦtiнтах :tWC раз
i. -ку
ность М61I'.JI.Y среднем эпачевием ор.цииа~. соответоТВуQией
эначеюпо С'!'уПеии давления, и иаимеш.mим ИJIИ наИбо.rа.шИм значением ординаm из ~х зв.меров, соответотвуDЦDХ !Ой ав отупеии ДВВ118ВИ.IIt trаносят данине расчета :в
-
:rp. 8
и
9;
на миJIJШМеТDОВОй бумаге nроизво,мт постровиве ·. '1'8J'И.РО1ЮЧИОА
диагра:.r.ш: по оси абоЦI!со о'1'1U113,1tЫВают nоказания груэопорпmе:воrо
маноМетра
(rp. 2). по оси ордиват - средиее зиаЧеиsе о.РдИRатн эа rшси (о рис.2Iа и rp. 7); прово.nят R.PИBYII через .все rоЧии; KJJИВJD
испол:ьэУJ)Т .ДJIЯ расшифро:вiСН диarP8INI, записанной r.Q"dвRRШrl ~ метром пи.и испытании;
-
тарировочную R))ИВYJI по времеви СТJЮЯТ, ОТ&11а;П;ЫВ8R по оов
ординат веJШчиву интервмов времени М8J1.1t1 ~ Olt8.ЧltaCИ д8ВJI8-
иия, эафикоироваииюt no хронометру, а по оёи абсцисс - DeJDIЧIЩY' отрезков МSЩ' абсциссами ооотвеrотВУJJЦИХ оиач;ко:а дaвJJВIIВJI иа
6JiaяRe тарироВКI!I
по времени (рис. 2Iб). ТокИ ооедиВЯIJ'l' ПJ)S(ОЙ ·
пинией.
Ecmt
вое точка хорошо легJШ ва ui!JDQ'i), а коорДината
I
'ВО
ка оси ордииат coo'l"lieroтвyeт а6оцвоое .на повеР