Тахограмма подъема бурильного инструмента. Определение машинного времени

Изменения скорости за время подъема и спуска одной свечи изображаются тахограммой. Для подъемных механизмов характерна трехпериодная тахограмма подъема, имеющая трапецеидальную форму (рис. Х1.9)

Рис. Х1-.9. Тахограмма подъема

Рассмотрим подробнее процесс движения талевой системы при СПО для определения действительной скорости крюка.

Подъем крюка под нагрузкой при помощи лебедки происходит при извлечении колонны из скважины, а без нагрузки - при ее опускании.

Каждый цикл подъема (рис.1) или спуска колонны на длину свечи может состоять из двух или трех периодов: периода разгона tр, в течение которого крюк увеличивает скорость движения; периода установившейся скорости движения tу и периода замедления движения tт до полной остановки. В некоторых случаях период установившегося движения может быть очень небольшим или отсутствовать кривая (2).

Действительная средняя механическая скорость крюка при подъеме или спуске на длину свечи с учетом разгона и торможения определяется по формуле: υ_{К СР П} = h/(t_p+t_у+t_T);

Здесь h – длина хода крюка, м (при расчетах можно принимать h = а*Lc, где Lс—длина свечи, а =1,01÷1,02 –коэффициент, учитывающий отношение хода крюка к длине свечи).

На графиках (рис.1) показаны по два случая подъема и спуска нагруженного крюка. Кривая 1 соответствует большой мощности на крюке и максимальной скорости подъема крюка υ_{к мах п} и кривая 2 – недостаточной мощности на крюке при неправильно выбранной максимальной скорости его подъема υ’_{к мах п} но большей, чем скорость υ_{к мах п} в первом случае (рис.1). Из этих диаграмм видно, что во втором случае, вследствие более медленного разгона, время разгона tрп’ и общее время подъема tп’ крюка на длину свечи больше, чем время tрп и tп, достигаемое в первом случае.

Рис 1 Диаграмма (тахограмма) подъема колонны на длину свечи с различными скоростями

Действительная механическая скорость крюка при подъеме зависит от длины каната, наматываемого на первый и последний ряды барабана, и от интенсивности разгона. Она может отличаться от скорости, определенной по среднему ряду навивки каната, на 3 - 8 %. При практических расчетах этой ошибкой можно пренебречь.

Период установившейся скорости движения tу=tп – tрп – tтп, где tп – машинное время подъема колонны на длину свечи, с; tрп – время разгона крюка при подъеме, с; tтп – время торможения при подъеме, с.

Средняя механическая скорость подъема всегда меньше скорости, обеспечиваемой при полной (номинальной) частоте вращения двигателя, из-за невозможности мгновенного пуска и торможения буровой лебедки.