II. thiết bị khoan.
a) Cơ sở tính tốn thiết kế bộ cần khoan:
Trong q trình thi cơng giếng khoan, bộ cần khoan phải chịu sự tác dụng của tổ hợp các lực phức tạp. Tùy thuộc vào từng công đoạn, công nghệ cụ thể như quá trình khoan, kéo thả, bơm rửa, cứu sự cố… tổ hợp các lực tác dụng lên bộ cần khoan khác nhau, nhưng có thể bao gồm các lực sau:
- Lực kéo giãn do tác dụng trọng lượng bản thân của cần. - Lực nén do tác dụng của tải trọng lên chng.
- Mơ men xoắn do tác dụng của chuyển động quay của bộ cần khoan và mô men phản của động cơ đáy và chng khoan.
- Mơ men uốn cong.
- áp suất dư trong và dư ngoài của dung dịch khoan. - Các tải trọng động.
Do đó cơng tác thiết kế bộ cần khoan có một tầm quan trọng đặc biệt, nếu sự thiết kế phù hợp thì cơng tác khoan sẽ đảm bảo được u cầu về thời gian khoan, giảm giá thành thuê thiết bị, giảm các sự cố với bộ cần khoan, vì vậy sẽ nâng cao hiệu quả trong sản xuất.
Nhiệm vụ chủ yếu của tính tốn thiết kế bộ cần khoan là đưa ra những sơ đồ và phương pháp tính tốn để xác định những tải trọng chủ yếu tác dụng lên bộ cần khoan trong khi khoan với động cơ đáy và khoan rôto những giếng khoan thẳng và khoan định hướng. Đưa ra những phương pháp xác định ứng xuất và hệ số an toàn.
Những số liệu ban đầu cần thiết cho việc tính tốn là: - Cấu trúc giếng khoan.
- Những khoảng thi công giếng khoan, đối với mỗi khoảng cần có những số liệu cụ thể sau:
+ Dạng qui trình cơng nghệ được thực hiện. + Phương pháp khoan.
+ Đường kính chng. + Tải trọng lên chng. + Khối lượng động cơ đáy. + Số vòng quay bộ cần khoan. + Tỷ trọng dung dịch.
+ áp suất dung dịch khoan. + áp suất ngoài.
+ Mất áp suất ở động cơ đáy và choòng.
+ Khoảng thả và khối lượng của những đoạn ống chống được thả bằng cần khoan.
Đồ án môn học -
+ Độ cứng của đất đá.
+ Điều kiện khoan và những phức tạp có thể xảy ra.
Tính tốn bộ cần khoan:
Tính tốn đối với 2 cấp đường kính đã chọn:
Ta tiến hành tính tốn để chọn mác thép cho cần khoan. Muốn vậy ta kiểm tra ứng suất tác dụng lên cột cần khoan sinh ra trong quá trình làm việc.
Do cột cần sử dụng cần nặng nên ta kiểm tra tại 2 điểm là trên cùng và dưới cùng.
Vật liệu làm cần phải có giới hạn chảy thỏa mãn điều kiện sau: [σch]≥ kσtd
Trong đó:
- [σch]: giới hạn chảy cho phép của vật liệu làm cần (kG/cm2).- k: hệ số an toàn (k = 1,5). - k: hệ số an toàn (k = 1,5).