Oblicz ciężar pozorny kolumny rur płuczkowych o średnicy 3½" (średnica zewnętrzna zwornika 4¾") i długości 1000 m zapuszczonej do otworu wiertniczego, w którym płuczka ma gęstość 1210 kg/m3.
A. 176,3 kN
B. 175,6 kN
C. 246,3 kN
D. 245,4 kN
Pytanie z egzaminu CKE, czerwiec 2023 (arkusz M.34-SG-23.06).
Aby obliczyć ciężar pozorny kolumny rur płuczkowych, kluczowe jest zrozumienie procesu, który obejmuje szereg kroków obliczeniowych. Najpierw obliczamy objętość kolumny rur, co wymaga znajomości średnicy zewnętrznej zwornika oraz długości kolumny. W tym przypadku zastosowano średnicę 4¾" oraz długość 1000 m, co pozwala na dokładne wyznaczenie objętości. Następnie przelicza się masę kolumny rur, wykorzystując gęstość materiału, którym w tym przypadku jest stal. Po obliczeniu masy, przelicza się ciężar kolumny rur, mnożąc masę przez przyspieszenie ziemskie (9,81 m/s²). Kluczowym krokiem jest obliczenie ciężaru wypartej płuczki, co umożliwia finalne ustalenie ciężaru pozornego poprzez odjęcie ciężaru wypartego od ciężaru kolumny rur. Takie podejście jest zgodne z praktykami inżynieryjnymi i standardami, co umożliwia prawidłowe zaprojektowanie otworów wiertniczych. Wiedza ta ma zastosowanie nie tylko w wiertnictwie, ale także w innych dziedzinach inżynierii, gdzie obliczenia związane z gęstością i masą są kluczowe.
Odpowiedzi niepoprawne wynikają z nieprawidłowego zrozumienia zasad obliczania ciężaru pozornego w kontekście kolumn rur płuczkowych. Często błędem jest pomijanie kluczowego elementu obliczeń, jakim jest gęstość materiału, oraz objętość płuczki. Nieprawidłowe podejście może prowadzić do wykorzystywania niewłaściwych wartości objętości lub gęstości, co skutkuje błędnymi wynikami. Zdarza się również przyjmowanie błędnych założeń dotyczących przyspieszenia ziemskiego, co może wprowadzić dodatkowe zamieszanie. Ważne jest, aby pamiętać, że przy obliczaniu ciężaru pozornego należy zawsze brać pod uwagę nie tylko ciężar kolumny rur, ale przede wszystkim ciężar wypartej płuczki. W praktyce inżynieryjnej, zwłaszcza w wiertnictwie, takie błędy mogą prowadzić do nieprawidłowego zaprojektowania systemów, co może mieć poważne konsekwencje finansowe i bezpieczeństwa. Znajomość właściwych metod obliczeniowych jest kluczowa dla uzyskania dokładnych wyników oraz podniesienia efektywności procesów wiertniczych.