МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЗАТРАТ МОЩНОСТИ В БУРЕНИИ
|
Мощностью называется величина, определяющая работу, совершаемую силой в единицу времени. Мощность-^это динамическая характеристика, относящаяся к мерам взаимодействия. Она характеризует любой процесс, в том числе процесс бурения, в данный |
|
(7.44) |
|
(7.46) |
|
(7-47) |
|
(7.43) |
|
(7.45) |
N=A/tl,
|
(8.4) |
|
(8.5) |
|
(8.6)! |
|
момент времени, т. е. эта величина дифференциальная. Прак-i тически все используемые в бурении ваттметры, в том числе! самопишущие, показывают значение средней мощности за некоторый промежуток времени. Для точной оценки мгновенных затрат мощности: следует пользоваться весьма чувствительными измерительными си»’: стемами с соответствующими частотными характеристиками. Если работа совершается равномерно, то мощность > |
где г.—время, в течение которого произведена работа А. В общем случае
N=dA/dt.
Поскольку
dA = Fzds
|
Следует иметь в виду, что ds/dt=v. Если работу совершает пара сил, то ■ |
|
N=MK со, |
|
где Мк—момент пары сил; ю—угловая скорость тела. , Работу, выполненную машиной, можно измерять произведением ее мощности на время работы, или, если мощность, величина переменная, |
|
А = Ndt. |
|
О |
|
Отсюда появилась единица измерения работы киловатт-час: (кВт • ч). 1 Теоретическая разработка вопроса о затратах мощности прй ] бурении разведочных скважин, т. е. получение в конечном счете формул, отражающих влияние различных факторов на затраты,: мощности, необходима для решения следующих задач: 1) прогнозного расчета затрат мощности и определения установочных мощностей двигателей буровых станков; 2) текущего расчета затрат мощности в процессе бурения для — его сопоставления с замеренной мощностью; , 3) разработки мероприятий по снижению непроизводительных затрат мощности; 4) оптимизации процесса проходки скважин по уровню затрат мощности; 5) определения условий работы колонны бурильных труб, обеспечивающих ее наибольшую долговечность; 6) ‘ оценки возможных перегрузок двигателей и создания предпосылок для эффективной борьбы с ними; |
(/-,—касательная составляющая сила; s—перемещение), то N=Fxv.
J; 7) изучения различных процессов, происходящих в тех или иных ‘элементах системы: двигатель — буровой станок — колонна бурильных труб — породоразрушающий инструмент—стенки и забой скважины.
: Простой перечень задач, решение которых тесно связано с раз
работкой теории затрат мощности, показывает, что без определения ^функциональных зависимостей-между мощностью и основными параметрами (например, такими, как частота вращения снаряда, осевая нагрузка, диаметр и длина бурильных труб, диаметр скважины, угол наклона скважины, виды применяемого очистного агента, смазки труб, интенсивность искривления скважины, кривизна и несоосность : бурильных труб, физико-механические свойства разбуриваемых пород, ‘ характер стенок буровой скважины и др.) многие важные проблемы совершенствования разведочного бурения не могут получить своего ; развития. Иными словами, один из путей научно обоснованного управления процессом разведочного бурения—теоретическое, и экс — I, периментальное изучение затрат мощности.
Мощность так же, как и работа силы, может быть положительной? и отрицательной. Однако при изучении мощности в бурении обычно рассматривается лишь затрачиваемая, т. е. отрицательная мощность : (двигатель преодолевает различные сопротивления). Знак минус не ‘ учитывают и считают, что мощность обладает аддитивным свойством. Следовательно, Мощность можно расчленять на составляющие в соответствии с выделенными каналами ее расходования.
Экспериментальное изучение затрат мощности при нежестких требованиях к точностй может быть обеспечено самопишущими ваттметрами. Ходограммы мощности легко расшифровываются и ана — ■ лизируются. Наконец, мощность—параметр, достаточно чувствительный к тем или иным изменениям, происходящим в изучаемой ‘ буровой системе.