Расчет усилия протаскивания газопровода по буровому каналу

6.3.4. Расчет усилия протаскивания газопровода по буровому каналу.

а) усилие протаскивания газопровода "Р_гп(а)" при благоприятных условиях рассчитывается по формуле:

б) усилие протаскивания газопровода "Р_гп(б)" при неблагоприятных условиях (обрушении грунта по всей длине бурового канала и при полной фильтрации бурового раствора в грунт) рассчитывается по формуле:

Фактическое усилие протаскивания газопровода Р_{гп.факт} будет находиться между  и .

6.3.5. Усилие перемещения буровых штанг  представляет собой суммарное усилие, рассчитанное для проходки пилотной скважины за вычетом усилия "" (лобового сопротивления бурению).

а) для благоприятных условий:

б) для неблагоприятных условий:

6.3.6. Расчет общего усилия протаскивания "Р".

а) при благоприятных условиях общее усилие протаскивания рассчитывается по формуле:

б) при неблагоприятных условиях (обрушении грунта по длине бурового канала и фильтрации бурового раствора в грунт) общее усилие протаскивания рассчитывается по формуле;

Фактическое общее усилье протаскивания "Р_факт." в реальных условиях будет находиться между пограничными значениями "Р_(а)" и "Р_(б)".

По максимальной величина усилия "Р_(б)" уточняется правильность выбора бурильной установки. Максимальное значение "Р_(б)" всегда должно быть меньше тягового усилия выбранной бурильной установки.

6.4. Суммарный крутящий момент для вращения буровой головки

Суммарный крутящий момент для вращения буровой головки и штанг при прокладке пилотной скважины рассчитывается по формуле:

Ш*=М_к^*+Мкб*+Мкр*, (92)

где - крутящий момент на преодоление осевых сопротивлений;

-     крутящий момент на проворачивание буртов;

-     крутящий момент на разрушение забоя.

6.4.1. Крутящий момент на преодоление осевых сопротивлений

рассчитывается по формуле:

-     при благоприятных условиях;

- при неблагоприятных условиях;

где - суммарное осевое усилие при благоприятных условиях, которое рассчитывается по формуле:

-     суммарное осевое усилие при неблагоприятных условиях, которое

рассчитывается по формуле:

где:

условное обозначение величин см. п.З.2

б)

условное обозначение величин см. п.З.3

в) при благоприятных условиях

-при неблагоприятных условиях.

Условное обозначение величин см. п. 3.4

г) - при благоприятных условиях

-     при неблагоприятных условиях

Условное обозначение величин см.. п. 3.5.

д) - условное обозначение величин см. п. 3.6.

е) условное обозначение см. п.3.7

4.15 Крутящий момент на проворачивание буртов рассчитывается по

формуле:

-     при благоприятных условиях

-     при неблагоприятных условиях.

В данном расчете применяется коэффициент «f».

Обозначение величин см. п. 3.2.

6.4.2. Крутящий момент на разрушение забоя М_кр^* при механическом разрушении забоя вращающейся буровой головкой рассчитывается по формуле:

, где

Кр - удельное сопротивление резанию грунта при прямолинейном движении резца, которое принимается согласно таблице 3.

Таблица 3

Обозначение прочих величин см п. 5.1.1.

6.4.3. Суммарный крутящий момент для вращения расширителя и штанг при протаскивании газопровода по буровому каналу.

М = М_к + М_кб + М_кр,

где: М_к - крутящий момент на преодоление осевых сопротивлений;

М_кб - крутящий момент на проворачивание буртов;

М_кр - крутящий момент на разрушение забоя.

6.4.4. Крутящий момент на преодоление осевых сопротивлений М_к^* рассчитывается по формуле:

-     при благоприятных условиях;

-     при неблагоприятных условиях,

где: - суммарное осевое усилие при благоприятных условиях, которое рассчитывается по формуле:

- суммарное осевое усилие при неблагоприятных условиях, которое рассчитывается по формуле:

гдe: a)

условное обозначение величин см. п. 4.2

б)

- условное обозначение величин см.п. 3.3_

в) - при благоприятных условиях.

-     при неблагоприятных условиях.

Условное обозначение величин см. п. 3.4.

г) - при благоприятных условиях.

-     при неблагоприятных условиях.

Условное обозначение величин см. п. 3.5.

д)

Условное обозначение величин см. п.3.6

е)

Условное обозначение см. п.3.7.

6.4.5. Крутящий момент на проворачивание буртов М_кб рассчитывается по формуле:

-     при благоприятных условиях.

-     при неблагоприятных условиях.

В данном расчете применяется коэффициент «f».

Условное обозначение величин см. п. 4.5.

6.4.6. Крутящий момент на разрушение забоя М_кр (при механическом разрушении забоя вращающейся буровой головкой) рассчитывается по формуле:

где: К_р - удельное сопротивление резанию грунта при прямолинейном движении резца, которое принимается согласно таблицы 3.

Условное обозначение величин см. п. 4.2.

По максимальному значению уточняют выбор бурильной установки по крутящему моменту.

6.4.7. Перед протаскиванием газопроводов из полиэтиленовых труб по буровому каналу необходимо рассчитать эксплуатационные нагрузки на трубу газопровода по двум критериям:

- по предельной величине внешнего равномерного радиального давления;

- по условию предельной "овализации" поперечного сечения трубы.

6.4.8. Несущую способность подземного газопровода из полиэтиленовых труб по предельной величине внешнего равномерного радиального давления следует проверять соблюдением неравенства:

где; Р_кр. - предельная величина внешнего равномерного радиального давления, при которой обеспечена устойчивости круглой формы стенки трубы, Н/м².

d_н - наружный диаметр газопровода, м.

k₂ - коэффициент условий работы трубопровода на устойчивость, принимаемый < 0,6.

Р_г - давление грунта свода обрушения;

Р_гв - гидростатическое давление грунтовых вод;

Р_тп - давление от веса транспортных потоков.

- коэффициенты перегрузки, принимаемые согласно таблицы 4.

Таблица 4

Примечания: 1. Нагрузкой создаваемой весом трубы газопровода пренебрегаем, из-за ее незначительности.