Kwalifikacja: GIW.13 - Organizacja i prowadzenie prac wiertniczych
Zawód: Technik wiertnik
Kategorie: Technologia wiercenia Urządzenia i narzędzia wiertnicze
Jaką minimalną długość obciążników 6½" w otworze wiertniczym napełnionym wodą należy zastosować, aby uzyskać 120 kN nacisku na wiertło?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Aby uzyskać nacisk na świder wynoszący 120 kN, zastosowanie minimalnej długości obciążników 6½" (około 165 mm) w otworze wiertniczym wypełnionym wodą, przy założeniu współczynnika wykorzystania obciążników na nacisk s = 0,7, jest kluczowe. Współczynnik ten odzwierciedla efektywność obciążników w generowaniu siły nacisku. Długość obciążników wpływa na ich całkowity ciężar, a tym samym na uzyskiwaną siłę. Przykładowo, jeśli długość obciążników wynosi 151 m, oznacza to, że ich ciężar wyniesie 196300 N (151 m * 1300 N/m). Przy zastosowaniu współczynnika s = 0,7, efektywny nacisk, który można uzyskać, wyniesie 137410 N, co jest wystarczające do osiągnięcia wymaganego nacisku na świder. W praktyce, odpowiednie dobranie długości obciążników ma kluczowe znaczenie w operacjach wiertniczych, szczególnie w kontekście zapewnienia stabilności i efektywności procesu wiertniczego oraz zgodności z normami branżowymi, które zalecają optymalizację parametrów pracy urządzeń wiertniczych.
Analizując błędne odpowiedzi, warto zauważyć, że wiele z nich wynika z nieporozumień dotyczących podstawowych zasad obliczeń związanych z obciążeniem wiertnicy. W przypadku podania długości 123 m, wartość ta może wydawać się zbyt niska do uzyskania wymaganego nacisku 120 kN, co jest potwierdzone przez nieodpowiednią konwersję ciężaru obciążnika do wymaganego nacisku. Współczynnik wyporności dla wody kw = 0,873 nie powinien być głównym czynnikiem decydującym w obliczeniach, ponieważ nie uwzględnia on wpływu obciążenia na osiąganą siłę. Dłuższe obciążniki są potrzebne, aby zrekompensować siłę wyporu, a ich masa odegra kluczową rolę w generowaniu wymaganej siły nacisku. Długości 171 m i 162 m również nie odpowiadają właściwym obliczeniom, ponieważ wykraczają poza minimalną długość potrzebną do wywarcia 120 kN nacisku. W praktyce, stosowanie zbyt długich obciążników może prowadzić do nieefektywności operacyjnej oraz zwiększonego zużycia energii, co jest niepożądane w kontekście efektywności kosztowej projektów wiertniczych. Dlatego niezwykle istotne jest, aby przy wyborze długości obciążników kierować się precyzyjnymi obliczeniami uwzględniającymi zarówno ciężar jednostkowy, jak i współczynniki wykorzystywane w danym kontekście operacyjnym.