NEFT VA GAZ KONLARINI BURG’ULASHDA HARORAT REJIMI MODELLARINI TADQIQ QILISH
![NEFT VA GAZ KONLARINI BURG’ULASHDA HARORAT REJIMI
MODELLARINI TADQIQ QILISH
MUNDARIJA
KIRISH………………………………………………………..…………………4
I BOB. NEFT VA GAZ KONLARINI BURG’ULASHDA
HARORATNING QUDUQ DEVORIGA TA’SIRINING TAHLILI
1.1.Quduqda suyuqlik haroratining burg’ulangan tog’ jinsiga bo’lgan
ta’sirining o’rganilganlik holati………………..
…………………………………………….6
1.2.Harorat maydoni orqali hosil bo’ladigan termoelastik kuchlanish
tenglamalari……………………………………………………………………...1
1.3. Quduq devori tog’ jinslarining ichki konveksiya hisobiga olingandagi
statsionar termoelastik kuchlanganlik holati………….
………………………...14
II BOB. QUDUQ DEVORIDA STATSIONAR HARORAT
KUCHLANISHI
2.1.Statsionar harorat ta’sirida hosil bo’ladigan kuchlanish ……………………
17
2.2.Devori qalin slindr quvurida harorat kuchlanishi…………………….....21
III BOB. QUDUQ DEVORIDA HARORATNING VAQT BO’YICHA
O’ZGARISHIDA HOSIL BO’LGAN KUCHLANISHNI HISOBLASH
3.1.Quduq devorida hosil bo’ladigan harorat natijasida hosil bo’lgan
kuchlanishni
aniqlash…………………………………………………………...25
3.2.Burg’ulash jarayonida hosil bo’lgan quduq devorida kuchlanishning
tahlili……………………………………………………………………………45
1](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_1.png)
![3.3.Chuqur quduqlarning issiqlik rejimi hamda uning zaboy va quduq devori
yemirilishlariga ta’siri………………….
………………………………………………………...47
3.4. Quduq stvolining sovishi va isishi natijasida yuzaga keladigan quduq
devori tog’ jinslaridagi nostatsionar temperatura kuchlanishlar ………..
………………………………………………………………………...49
3.5. Burg’ulashda kuchlanishlarning quduq tubida davriy
o’zgarishi…………… ………………………………………………………….55
3.6.Quduq tubi sferik holda kuchlanishlarni
aniqlash…………………………………………………………………………59
XULOSA ………………………………………………….…………………...70
FOYDALANILGAN ADABIYOT …………..……………………………….71
ILOVA ……………………………………...………………………………….73
2](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_2.png)
![Kirish
Mavzuning dolzarbligi: Neft va gaz konlarini burg’ulashda quduq
chuqurligi oshgan sari yerning geotermik gradienti oshib boradi. Burg’ulash
jarayonida qazilgan tog’ jinsini yer yuziga olib chiqish uchun maxsus yuvish
suyuqligi quduqqa haydalanadi. Yer sathida suyuqlik ma’lum bir haroratga ega
bo’ladi. Suyuqlikning quduqda sirkulyatsiya natijasida quduq devoridagi tog’
jinsi harorat almashinuvi natijasida uning harorati suyuqlik haroratiga qadar
kamayadi. Natijada tog’ jinsining harorati doimiy ravishda o’zgarib turadi.Tog’
jinsida haroratning o’zgarishi vaqt bo’yicha o’zgaruvchi kuchlanishlarga
keltiradi. Bu kuchlanishlar tog’ jinsida xoliqishga kelib quduq devori o’z
ustuvorligini yuqotib, yemirilishga olib keladi. Natijada devor qatlamlarining
ag’anab turishi yoki quduq devori torayishi va boshqa asoratlar sodir bo’ladi.
Chuqur quduqlarni burg’ulashda harorat ta’sirida quduq devorining
ustuvorligiga bo’lgan ta’sirini o’rganish muhim ahamiyatga ega.
Yuqorida keltirilgan mulohazalarga asosan neft va gaz konlarini qazishda
burg’ulash suyuqligining haroratining ta’sirida hosil bo’ladigan kuchlanishlarni
aniqlash dolzarb masalalardan hisoblanadi.
Tadqiqotning maqsadi : Burg’ulash suyuqligining quduq harakatidagi
quduq devorida sodir bo’ladigan harorat kuchlanishini tadqiqot qilish .
Tadqiqotning vazifalari: Neft va gaz quduqlarini burg’ulash jarayonida
yuvish suyuqligi haroratining quduq devorida hosil bo’ladigan kuchlanishning
3](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_3.png)
![xususiyatlari va o’rganilganlik holatini tahlil qilish.Statsionar issiqlik
almashinuvi natijasida sodir bo’ladigan kuchlanishlarni va tog’ jinsi bilan
nostatsionar issiqlik almashinuvi hosil bo’ladigan kuchlanishlarni aniqlash va
sonli tahlil qilish.
Tadqiqotning obyekti sifatida neft va gaz konlarini burg’ulashda quduqni
yuvish suyuqligi va quduq devoridagi tog’ jinsi harorat almashinuvida hosil
bo’ladigan kuchlanish.
Tadqiqotning yangiligi:
1.Neft gaz konlarini burg’ulashda yuvish suyuqligining statsionar oqimi
uchun tog’ jinsida sodir bo’ladigan kuchlanish qiymatlari aniqlanadi va sonli
hisob qilinadi.
2.Yuvish suyuqligini harorati ta’siri nostatsionar harakatida tog’ jinsida
tuz, qum, izvestnyaklarda harorat ta’sirida hosil bo’ladigan radial aylanma
kuchlanishlar.
3.Burg’ulash jarayonida quduq tubi sathida harorat almashinuv natijasida
tekis quduq tubi va sferik shakldagi quduq tubida sodir bo’ladigan kuchlanishlar
aniqlanadi.
Tadqiqotning ilmiy va amaliy ahamiyati: Tadqiqot natijalarining ilmiy
ahamiyati neft va gaz konlarini burg’ulashda suyuqlikning quduqda
sirkulyatsiya jarayonida tog’ jinsida sodir bo’ladigan kuchlanishlarni
hisoblashdan iborat.
Tadqiqot natijalarining amaliy ahamiyati : quduqlarni burg’ulash sohasida
mutaxassislar uchun quduq devori tog’ jinsilarining ustuvorligini oshirish uchun
ishlatishi mumkin.
4](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_4.png)
![Dissertatsiyaning tuzulishi va hajmi : Kirish qismi, uchta
bob,xulosa,foydalanilgan adabiyotlardan tashkil topgan bo’lib 70 betdan iborat.
1-bob.NEFT VA GAZ KONLARINI BURG’ULASHDA HARORATNING
QUDUQ DEVORIGA TA’SIRINING TAHLILI
1.1.Quduqda suyuqlik harakatining tog’ burg’ulangan jinsiga bo’lgan
ta’sirining o’rganilganlik holati.
Quduqlarni burg’ulashda suyuqlik haroratining o’zgarishi va uning tog’
jinsiga bo’lgan ta’sirini olimlardan A.X.Mirzajonzoda, E.B.Chekalyuk, A.N.
Sherban, A.I. Bo’latov, G.G.Gabuzov, N.S.Timofeev, I.A.Charniy,
S.M.Kuliyev, B.I.Esman, Yarimiychuk kabi va boshqa olimlar tomonidan
o’rganilgan.
Chuqurlikda joylashgan neft va gaz konlarni burg’ulashda geotermik
qonuni-ga asosan quduq harorati oshib boradi. Haroratning oshishi quduq devori
ustuvorligiga ta’sir etib burg’ulash texnologiyasiga ta’sir etadi.
Oxirgi yillarda haroratning quduq ustuvorligiga ta’siri bo’yicha ko’pgina
ilmiy izlanishlar olib borilgan. Quduqlarni burg’ulashda uning devori
murakkab kuchlanishlar holatida bo’ladi. Quduqda haroratning ozgina o’zgarish
va harorat kuchlanishi kam bo’lib, haroratlar ayirmasi oshgan sari quduq
devoriga cho’ziluvchan kuchlanishlar sodir bo’ladi. Timofeev ishda
burg’ulash jarayonida haroratning o’zgarishi hosil bo’ladigan kuchlanishlar,
quduq devorining harorat o’zgarishi bilan ustuvorligi masalalari qaralgan.
5](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_5.png)
![Burg’ulash suyuqligining burg’ulash jarayonidagi quduq va
halqasimon sohada sirkulyatsiya natijasida quduq tubi bo’ylab o’zgarib tog’ jinsi
haroratiga ta’sir ko’rsatadi.Quduq devori bo’ylab harorat o’zgarishi suyuqlik
haroratining devorga o’tishi yoki tog’ jinsi haroratining suyuqlikka o’tishiga
olib keladi.
Quduq devori va suyuq haroratni farqi kuchlanishlariga olib keladi .
Faradjev ishida Tog’ jinsida hosil bo’ladigan harorat kuchlanishini hisoblash
uchun harorat o’tkazish tenglamalari yechilgan.Ishda devori qalin bo’lgan
slindr sohada harorat tasirida hosil bo’ladigan kuchlanishlarni hisoblash
usullari berilgan. Hisoblashlarning ko’rsatishicha ba’zi bir tog’ jinslari uchun
harorat ta’siridagi kuchlanish 20-150 kg /sm 2 yetadi. Quduqni uzluksiz
yuvish natijasida kuchlanish kamayadi. Izlanishlarning ko’rsatishicha quduq
chuqurligi oshgan sari har xil tog’ jinslari quduq devoridagi kuchlanishlar har
xil holatda bo’ladi. Temperatura harorati avvalo devor ustuvorligi bo’sh
bo’lganda ko’proq ta’sir etadi. Yaremiychuk ko’rsatishicha haroratning
yigirmadan oshishi bilan mustahkam bo’lmagan tog’ jinslariga ta’sir etadi.
Baydyuk ishda quduq devorining mustahkam holda aniqlash uchun yuvish
suyuqligining olinadigan solishtirma og’irligi taklif etilgan. Bu formula
quyidagicha:
γ
c = γ −
√ 15 γz − 150 λ
a z 2
a= 3σc−9σω
9τω2− 2σc2
b= 3σcτω2− 2σcσω
9τω2− 2σc2
Bu yerda
σω−¿ quduq devoridagi chegaraviy kuchlanish;
τω−¿
urinma kuchlanish;
σc−¿
tog’ jinsi mustahkamligi chegaraviy qiymati;
6](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_6.png)
![γc−¿suyuqlik solishtirma og’irligi;
γ − ¿
tog’ jinsi solishtirma og’irligi;
ρ0−¿
tog’ jinsi zichligi;
Urinma kuchlanishning shegaviy qiymati:
τω≈0,3 ρ0;
Chegaraviy kuchlanish : σ
ω ≈ 0,3 ρ
0 ;
Yuqorida keltirilgan formuladan yuvish suyuqligining quduqdagi
harakatida issiqlik almashinuvi hisobga olinmagan. Yuvish suyuqligining
issiqlik almashinuvi hisobga olinmagan. Yuvish suyuqligining issiqligi
ta’sirida quduq devoridagi issiqligi ta’sirida quduq devoridagi kuchlanish
tamoman boshqacha bo’ladi.
Seid Riza M.K, Fataliyev M.O va boshqalar ishlarida haroratning tog’
jinsiga bo’lgan ta’sirini tajribalar orqali qaralgan. Ishni ko’rsatilishicha
yuvish suyuqligining harorat ta’sirida tog’ jinsi mustahkamligi kamayadi.
Haroratning ta’sirida quduq devorida kuchlanishlar oshib ustuvorligi
kamayadi.
Ishda tog’ jinsi modeli yasalib unga haroratning ta’siri qo’llanilgan.
Harorat davriy shaklda o’zgarib, qizitilib ham sovitilgan. Izlanishlar shuni
ko’rsatadiki, sovuq suyuqlikning 15,16 - ta’siri davrida tog’ jinsining
mustahkamligi 10,3
% ga kamayadi.
Tajribalarning ko’rsatishicha temperaturaning
200 0
gacha oshishi bilan
qumtoshlar uchun ustuvorligi 8 -24
% ga va izvestnyaklar uchun 1 8 -24 %
ka-mayadi. Quduq devori tosh tuz bo’lgan qismlarda haoratning oshishi quduq
diametrining oshishiga olib keladi. Seid Riza ishining tajribalarida yuvish
suyuqligining sirkulyatsiya natijasida tog’ jinsi parametrlari o’zgarib turadi.
Buning natijasida quduq devorida haroratli charchashi sodir bo’lib , tog’ jinsi
mustahkamligi pasayib ketadi. Agar tog’ jinsi yuqori temperaturada qizdirilib
keyin sovutilsa tog’ jinsida haroratli zarba yuzaga kelib ustuvorlik buzuladi.
7](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_7.png)
![Demak chuqur quduqlarni burg’ulashda quduq devorining ustuvorligini saqlash
uchun harorat ta’sirini hisobga olish zarurdir.
B.E.Esman ishlarida quduqda sirkulyatsiya qilinayotgan burg’ulash suyuqli-
gining harorati natijasida quduq devoriga bo’lgan ta’siri o’rganilgan.
B.I.Bo’latov ishida yuqori temperaturaning chuqur quduqlarni
mustahkamlashtirishda ta’siri qaralgan. Uning ta’kidlashi bo’yicha tog’ jinsi
issiqlik o’tgan radiusi mustahkamlash quvuriga kam ta’siri ekanligi
ko’rsatilgan.
N.S.Timofeev va uning shogirdlari tomonidan suyuqlikning yuqori
tempera-turasi, tog’ jinsida yoriqlar hosil qiladi deb ko’rsatilgan. Shuning
uchun tog’ jinsi-ning quduq devorida ustuvorligini saqlash katta ahamiyatga ega
ekanligi ko’rsatilgan. Chuqur quduqlarni burg’ulashda tajribalarning
ko’rsatishicha harorat gradientining oshishi tog’ jinsida termokuchlanishni
oshirishga olib keladi. Shuning uchun quduqlarni burg’ulashda harorat ta’sirida
kuchlanishlarni o’rganish muhim ahamiyatga ega. Bundan tashqari haroratning
tog’ jinsini parmalash instrumentiga bo’lgan ta’sirini o’rganish ham muhim,
ahamiyatga ega.
A.N.Sherban va V.P.Cherniyaklarning ko’rsatishicha yuvish suyuqligining
ha-rorati burg’ulash quvurining ko’tarib va tushurishda yoki to’xtab turishda
harorat ko’chish jarayoni tog’ jinsiga ma’lum ta’sir ko’rsatadi.
Shuning uchun burg’ulash suyuqligining quduqdagi sirkulyatsiya jarayonida
yoki harakat bo’lmagan holda ham tog’ jinsida sodir bo’ladigan kuchlanishni
o’rganish muhim ahamiyatga ega.
J.A. Akilov, O.B. Kachalovlar o’z ishlarida neft qatlamlarida joylashgan
quduq tubi atrofiga termik ta’sir etish effiktining yangicha tushunchasi taklif
etiladi. Vaqt-vaqti bilan qizdirish tog’ jinslarini termik toliqishga va natijada
8](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_8.png)
![darzliklar paydo bo’lishiga qatlamni termik yorilishga olib kelishi ko’rsatiladi.
Issiq o’tkazuvchanlik va o’qqa nisbatan simmetrik holati masalasi ko’riladi.
9](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_9.png)
![1.2. Harorat maydoni orqali hosil bo’ladigan termoelastik kuchlanish
tenglamalari
Statsionar harorat ta’sirida sodir bo’ladigan kuchlanishlarni aniqlashda
tog’ jinslarining kuchlanishlar orqali muvozanat tenglamasidan foydalanamiz.
Elastiklik nazariyasiga asosan bu tenglama quyidagicha yoziladi:
∂ σ
xx
∂ x + ∂ σ
yx
∂ y + ∂ σ
zx
∂ z = 0
∂σxy
∂x +∂σyy
∂y +∂σzy
∂y =0
∂ σ
xz
∂ x + ∂ σ
yz
∂ y + ∂ σ
zz
∂ z = 0
∑
i ∂ σ
ki
∂ k = 0 ,
( i , k = x , y , z ) ( 1.1 )
Bunda
σxx,σxy,σzz−dydz sirtidagi kuchlanishlar.
σyz
,σyy,σyz−dxdy sirtidagi kuchlanishlar.
σxy=σyx;σyz= σzy;σzx= σxz
Statsionar harorat ta’sirida hosil bo’ladigan kuchlanishlar quyidagicha
aniqlanadi.
Oddiy holda quduq tubi uchun harorat ta’siridagi kuchlanishlar quyidagi
tenglamalarda aniqlanadi.
σ
xx = σ
yy =
( 1 − 2 μ
1 − 3 μ ) αE ∆ T ( 1.2 )
σ
zz =
( 2 μ
1 − 3 μ ) αE ∆ T ( 1.3 )
Slindrik sistemasidagi kuchlanishlar quyidagi formula orqali aniqlanadi:
∂ σ
rr
∂ r + ∂ σ
rz
∂ z + 1
r
( σ
rr − σ
φφ ) + F
r = 0
10](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_10.png)
![∂σzz
∂r +∂σzz
∂z +σrz
r +Fz=0σ
rφ = σ
zφ = σ
φr = σ
φz = 0 ; σ
rz = σ
zr ( 1.4 )
∆ U − U
r 2 + 1
1 − 2 μ ∂ l
∂ r + F
r
r − ρ
G ∂ 2
U
∂ t 2 = 0
∆W +U
r2+ 1
1− 2μ
∂l
∂r+Fφ
G − ρ
G
∂2W
∂t2=0(1.5 )
∆ = ∂ 2
∂ r 2 + 1
r ∂
∂ r + ∂ 2
∂ z 2 = 1
r ∂
∂ r
( r ∂
∂ r ) + ∂ 2
∂ z 2 .
Sferik sistemasi bo’yicha kuchlanishlar quyidagicha bo’ladi:
∂σrr
∂r +2
r(σrr− σφφ)+Fr=0(1.6 )
σϑϑ= σφφ,
ε
rr = ∂ U
∂ r , ε
φφ = ε
ϑϑ = U
r ,
l = ∂ U
∂ r + 2 U
r , ( 1.7 )
σ
rr = 2 G
( ∂ U
∂ r + μl
1 − 2 μ − 1 + μ
1 − 2 μ αT ) ,
σ
ϑϑ = σ
φφ = 2 G
( U
r + μl
1 − 2 μ − 1 + μ
1 − 2 μ αT ) . ( 1.8 )
Elastik nazariyasidan ma’lumki, bir jinsli elastik jism uchun siljish va
deformatsiyalar aniqlashda harakat differensial tenglamalardan foydalaniladi.
Biz bu yerda quduq slindr shaklida bo’lgani uchun differensial tenglamani
slindr koordinata sistemasida aniqlaymiz. Bu tenglama quyidagicha bo’ladi:
11](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_11.png)
![∂ σ
rr
∂ r + ∂ σ
rz
∂ z + 1
r( σ
rr − σ
φφ ) + F
r = ρ ∂ 2
u
∂ t 2 ( 1.9 )
∂ σ
zz
∂ r + ∂ σ
zz
∂ z + ∂ σ
rz
r + F
z = ρ ∂ 2
ω
∂ t 2 ( 1.10 )
σrφ= σzφ= σφz=0;σrz=σzz
Bunda
εrr= ∂u
∂r;εφφ= u
r;εzz= ∂W
∂z ;
εrz= 1
2(
∂u
∂z+∂ω
∂r),
σik=2l[εik+ V
1+V
ρω
2lσik−ατ σik](1.11 )
i , k = r , φ , z ; ρ = σ
rr + σ
φφ + σ
zz
Harorot ta’sirida tog jinsining siljishi quyidagicha tenglama orqali
aniqlanadi:
∆u− u
r2+ 1
1−2μ
∂l
∂r+Fr
l− ρ
l
∂2u
∂z2= 2(1+μ)
1− 2μ
∂(αT )
∂r (1.12 )
Bunda
∆= ∂r
∂r2+1
2
∂
∂r+ ∂2
∂z2
l = ∂ u
∂ r + u
r ;
σ
ik − ¿
slindir sirtida kuchlanish komponentalari;
12](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_12.png)
![F-hajmiy kuch;ρ−¿
zichlik;
μ− ¿
Puasson koeffitsiyenti;
E,
l−¿ Yung moduli;
l = E
2 ( 1 + μ )
u-siljish;
T-harorat;
1.3.Quduq devori tog’ jinslarining ichki konveksiya hisobiga olingandagi
statsionar termoelastik kuchlanganlik holati
Tog’ jinslari izotron elastik massivdagi silindrik quduqlar atrofidagi
kuchlanganlik holati A.N.Dinnik, C.G.Lexnishkiy ,C.N.Savin va boshqalar
tomonidan qaralgan. Tog’ jinslaridagi quduqlar atrofidagi termoelastik
kuchlanishlar ichki konveksiya hisobiga olingan holda Y.M.Rasizade, V.S.
Tamin tomonidan nostatsionar holda, V.V.Bo’latov, M.A.Aliyev,
A.F.Qosimov, I.M.Musayevlar tomonidan statsionar holda qaralgan.
Quduqni qazish jarayonida o’tish fazolaridan keyin (ya’ni sirkulyatsiyaning
boshlanishini va tugallanishidan keyin), quduqni yuvishning statsionar holati
yoki teng holati boshlanadi. Sirkulyatsiya to’xtashi bilan suyuqlikning
temperaturasi massivning temperaturasiga yaqinlashadi, yuvishning statsionar
rejimida esa quduq stvoli va suyuqlik o’rtasida ma’lum bir temperatura farqi
hosil bo’lib, u statsionar temperatura kuchlanishlarining hosil bo’lishiga olib
keladi.
Adabiyotlarda ko’rsatishicha, plastdagi va quduq stvolidagi temperatura farqi
ba’zi konlarda
50 0 C gacha yetadi, shuning uchun quduq devori turg’unligi masalala-
rini o’rganishda temperatura kuchlanishlarining ham hisobga olish zarur.
13](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_13.png)
![Quduq stvoli atrofidagi temperatura kuchlanishlarini aniqlashda temperatura
vertikal gradienti hisobga olingan quyidagi issiqlik tarqalish tenglamasidan
1
r
dT
dr +d2T
dr 2=0 (1.13)
va
r= r0
k dT
dr + h
( T − T
1 ) = 0 ;
r= Rda T=Tn(1.14 )
Chegaraviy shartlardan foydalanamiz.
(1.13) tenglamaning (1.14) chegaraviy shartlarni qanoatlantiruvchi yechimini
T = T
n + h
( T
n − T
0 )
k
r
0 + hln r
0
R ln R
r = A + Bln R
r = ¿
¿ A − ln R
r ; ( 1.15 )
∆ T
( n) = T − T
n = − B ln R
r ( 1.16 )
ko’rinishda yozish mumkin.
Bu yerda r
0 − quduqning radiusi
; r-joriy radius; K-issiqlik o’tkazish koeffitsiyenti;
T-tog’ jinslarining o’zgaruvchi temperaturasi; h-suyuqlik va tog’ jinslari
orasidagi issiqlik almashish koeffitsiyenti;
T1−¿ sirkulyatsion suyuqlik
temperaturasi; R- issiqlikning ta’siri radiusi, u taqribiy R
√ at
formula bilan
aniqlanadi; a- tog’ jinslarining temperatura o’tkazuvchanlik koeffitsiyenti; t-
vaqt;
Tn−¿ buzilmagan massivning temperaturasi; T0−¿ sirkulyatsiyalayotgan
suyuqlikning temperaturasi; A,B- aniqlanishi kerak bo’lgan o’zgarmaslar.
14](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_14.png)
![Quduq stvolining tekis deformatsiyalangan holati uchun temperatura kuch-
lanishlari quyidagi tenglamalardan aniqlanadi:
δrr= E
1−ϑ[
−1
r2∫r0
r
α∆Trdr + r2−r0
r2(R2− r02)∫r0
R
α∆Trdr ];
δθθ= E
1−ϑ¿
δ
zz = E
1 − ϑ ¿
(1.15) ifodalarni (1.16) formulalarga qo’yib, integrallab, ba’zi shakl
almashtirishlarni bajarib, quyidagilarni hosil qilamiz:
δ
rr = αBF
2 ( 1 − ϑ ) r 2 { 1
2
( r 2
− r 0 )
+ r 2
ln r
R + r
02
¿
δ
θθ = αBF
2
( 1 − ϑ ) r 2 ¿
δ
zz αBE
1 − ϑ ( 1 + 2 r
0 2
R 2
− r
02 ln r
0
R − 2 ln r
R )
Bunda α − ¿
termik kengayish koeffitsiyenti; E-stvoldagi tog’ jinsilarining
elatiklik moduli;
ϑ−¿ Puasson koeffitsiyenti.
Termik kuchlanishlarni baholash shuni ko’rsatadiki, quduqlarning mavjud
rejimlarida ular ancha katta qiymatlarda ega va ularning, boshqa mexanik
kuchlar bilan birgalikdagi ta’siri quduq stvoli atrofidagi tog’ jinslaridagi
kuchlanganlikni chegaraviy qiymatlarga yaqinlashish jarayonlarini
kuchaytiradi.
15](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_15.png)
![2-bob.QUDUQ DEVORIDA STATSIONAR HARORAT KUCHLANISHI
2.1.Statsionar harorat ta’sirida hosil bo’ladigan kuchlanishni hisoblash.
Burg’ulash jarayonida vaqt o’tishi bilan quduqda statsionar oqimi hosil
bo’ladi. Natijada tog’ jinsida ma’lum darajada statsionar harorat kuchlanishi
sodir bo’ladi. Bunday kuchlanishni quyidagicha aniqlaymiz: issiqlik uzatish
harorati quyidagi tenglama bilan aniqlanadi: (1.3) tenglamalarga asosan1
r
dT
dr +d2T
dr2=0(2.1 )
Bunda r- radius;
16](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_16.png)
![T-harorat;
Chegaraviy shartlar quyidagicha:
r = r
0 da , α dT
dr − h( T − T
1 ) = 0 ( 2.2 )
r=R da, T = T
0
(1.3) chegaraviy shartlarga asosan (1.2) tenglamalarning yechimi
quyidagicha aniqlanadi:
T = T
0 + n ( T
n − T
ж )
k
r
0 + nln r
0
R ln R
r ( 2.3 )
Harorat ta’sirida hosil bo’ladigan kuchlanish quyidagicha aniqlanadi:
σ
rr = E
1 − μ ¿
σθθ= E
1− μ¿
σ
zz = E
1 − μ ¿
(2.2) formulani (2.6) tenglamaga qo’yib quyidagini hosil qilamiz, ya’ni
yuqoridagi 11,12,13 formulalar.
σ
rr = αE
( T
0 − T
c )
2 ( 1 − μ ) ln R
r
c ¿
σθθ= αE (T0−Tc)
2(1− μ)ln R
Rc
¿
σzz= 2E(T0−Tc)
2(1− μ)ln R
rc
¿
17](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_17.png)
![Bunda α − ¿
tog’ jinsining yemirilish koeffitsiyenti;
E-Yung moduli;μ− ¿
Puasson koeffitsiyenti;
T0−¿
buzilmaning tog’ jinsi harorati;
T
ж − ¿
sirkulyatsiya qilinadigan suyuqlik harorati;
k-tog’ jinsi bilan suyuqlik o’rtasidagi issiqlik almashinuvi koeffitsiyenti.
Keltirilgan (2.7, 2.8, 2.9 ) formulalar devori qalin bo’lgan slindr
quvurlar uchun yozilgan 1 –rasmda bu formulalar orqali sonli hisoblashlar
olib borildi. Keltirilgan formulalar orqali sonli hisob qilindi. Olingan natijalar
1-rasmda keltirilgan.
Quduq devoridagi izvestnyak tog’ jinsida kuchlanish taqsimoti).
σ
kg /sm2
100
σθT
σZT
18](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_18.png)
![σrT
0
2 r
c 3 r
c 5 r
c 6 r
c 7 r
c
r
-100
( α = 0,7 ∗ 10 − 5 1
grad ;
E = 5,5 ∗ 10 5
kg
s m 2 ;
μ= 0,5 ;
a = 3 ∗ 10 − 3
m 2
/ soat )
Quduq tubi sirtida faqat harorat kuchlanishi bo’lib , bu kuchlanish
quyidagicha aniqlanadi:
σ
zz =
( 1 − 2 μ
1 − 3 μ ) αE ∆ T ( 2.10 )
σ
rr =
( 2 μ
1 − 3 μ ) αE ∆ T ( 2.11 )
Bunda
μ− ¿ Puasson koeffitsiyenti;
α − ¿
tog’ jinsi termik kengayish koeffitsiyenti;
E-Elastiklik moduli;
19](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_19.png)
![∆ T − ¿
tog’ jinsi sirtida harorat o’zgarishi;
Issiqlik o’tkazishi kam bo’lgan tog’ jinslari uchun harorat ta’siri kichik
bo’ladi, shuning uchun quduq tubini yupqa plastinka deb hisoblasak
kuchlanishlar quyidagicha aniqlanadi:σzz=0
σ
yy = σ
xx = αE ∆ T
1 − μ ( 2.12 )
Bu holat uchun harorat o’zgarishi quyidagicha bo’ladi:
∆ T = T − T
o '
rt
( 2.13 )
(2.9) formulada T- tog’ jinsining harorati (2.10) tenglamadan aniqlanadi.
To'rt−¿ tog’ jinsi sirtidagi suyuqlikning o’rtacha harorati.
2.2.Devori qalin slindr quvurida harorat kuchlanishi
Ba’zi hollarda burg’ulanayotgan quduq devori qalin slindrik shaklda deb
qarash mumkin. Bu holda devorda hosil bo’lgan kuchlanish tenglamasi
quyidagicha yozish mumkin:
¿
Kuchlanish F- funksiyasi orqali quyidagicha yoziladi:
∂rr= 1
r
∂F
∂r+ 1
r2
∂2F
∂φ2;
F-kuchlanish funksiyasi;
Tangensianal kuchlanish quyidagicha bo’ladi:
20](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_20.png)
![σ
φφ = ∂ 2
F
∂ r 2
Urinma kuchlanish :
σ
rφ = − ∂
∂ r( 1
r ∂ F
∂ φ ) .
Masalani o’q bo’ylab simmetrik holda qaraymiz.U holda
∆ F = d 2
F
d r 2 + 1
r ∂ F
∂ φ = 1
r d
dr
( r dF
dr ) ,
σrr= 1
r
∂F
∂φ ,σφφ= ∂2F
∂r2,σrφ= 0.
( 2.15 )
Slindrda harorat o’zgarishi quyidagicha
∆ T = 1
r d
dr
( r dT
dr ) = 0.
(2.16)
Tenglamani quyidagi shartlar bo’yicha yechamiz:
T = T
1 da r = a
T=0da r=b
Differensial tenglamaning yechimi quyidagicha bo’ladi:
T = T
1 log b
r
log b
a = T
1
logβ ∗ log b
r
( β = b
a )( 2.17 )
Termoelastik, potensial siljish Puasson tenglamasiga asosan :
∂ 2
Φ
∂ x 2 + ∂ 2
Φ
∂ y 2 + ∂ 2
Φ
∂ z 2 = 1 + μ
1 − μ αT .
Shu tenglamaga asosan :
1
r
d
dr (rdΦ
dr )= 1+μ
1− μαT = 1+μ
1− μ
α∗T1
logβ ∗log b
r.
21](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_21.png)
![Tenglamani xususiy yechimi quyidagicha bo’ladi:
Φ = K
logβ r 2(
log b
r + 1 ) ;
K = 1
4 1 + μ
1 − μ α T
1 . ( 2.18 )
(2.15) tenglikka asosan
σ
rr = − 2 G 1
r d Φ
dr = − 2 GK
logβ
( 2 log b
r + 1 ) , ( 2.19 a )
Tangensianal kuchlanish:
σ
φφ = − 2 G 1
r d 2
Φ
d r 2 = − 2 GK
logβ
( 2 log b
r − 1 ) , ( 2.19 b )
Slindrning yon sirtiga ( r = a
) hosil bo’ladigan normal kuchlanish slindrning
tashqi sirtiga bo’ladigan kuchlanish:
P
a = − 2 GK
( 2 + 1
logβ ) , ( 2.20 a )
Slindrning tashqi sirtiga bo’ladigan kuchlanish ( r = b
) :
Pb= − 2GK
logβ ,(2.20 b)
Radial bo’yicha siljish:
u= dΦ
dr = K
logβ r(2log b
r+1),(2.21 a)
Tangensianal kuchlanish:
v = 1
r d Φ
dφ = 0. ( 2.21 b )
22](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_22.png)
![Quvurda kuchlanish quyidagi formulalar orqali aniqlanadi:
´σ
rr = 1
b 2
− a 2[ a 2
P
a ( 1 − b 2
r 2 ) − b 2
P
b ( 1 − a 2
r 2 )] ,
σφφ= 1
b2−a2[a2Pa(1+b2
r2)−b2Pb(1+a2
r2)],(2.22 )
(2.22) formulada (2.20a), (2.20b) tengliklarni qo’yib radial va aylanma
kuchlanishlarni quyidagicha aniqlaymiz:
´σ
rr = − 2 GK
b 2
− a 2
[ a 2 (
2 + 1
logβ )( 1 − b 2
r 2 ) − b 2
logβ ( 1 − a 2
r 2 )] = 2 GK [ 2
( b 2
r 2 − 1 )
β 2
− 1 + 1
logβ ] ,
´σφφ= −2GK
b2− a2[a2
(2+ 1
logβ )(1+b2
r2)− b2
logβ (1+a2
r2)]= 2GK [
−2(
b2
r2+1)
β2−1 + 1
logβ ],(2.23 )
Haqiqiy kuchlanishlar
σrr= σrr+´σrrva
σφφ=σφφ+´σφφ
Tenglikka asosan
σrr= 2GK [− 2
log b
r
logβ − 1
logβ +
2(
b2
r2−1)
β2−1 + 1
logβ ]=− 4GK [
log b
r
log b
a
−
b2
r2−1
b2
a2−1
]
σφφ=2GK [−2
log b
r
logβ + 1
logβ −
2(
b2
r2+1)
β2−1 + 1
logβ ]=− 4GK [
log b
r
log b
a
+
b2
r2+1
b2
a2−1
]
Normal kuchlanish quyidagicha bo’ladi:
23](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_23.png)
![σzz=−2G 1+μ
1− μαT +μ(´σrr+´σφφ)=−4GK
[
log b
r− μ
log b
a
+ 2μ
b2
a2−1]
.3-bob. QUDUQ DEVORIDA HARORATNING VAQT BO’YICHA
O’ZGARISHIDA HOSIL BO’LGAN KUCHLANISHNI HISOBLASH
3.1.Quduq devorida hosil bo’ladigan harorat natijasida hosil bo’lgan
kuchlanishni aniqlash.
Chuqur quduqlarni burg’ulashda quduq devorida harorat kuchlanishi sodir
bo’lib, devor ustuvorligiga katta ta’sir ko’rsatadi. Quduq devorida harorat
kuchlanishi aniqlash uchun avvola quduq devoridagi harorat almashinuv
qiymatini aniqlash kerak .Quduq devorida harorat almashinuvini aniqlashda
T.K. Malikov, A.I.Sherbon , V.P.Chernyak ishlari mavjud.
Quduq devorida issiqlik almashinuva quyidagi differensial tenglama orqali
aniqlanadi.
∂∆T(r,t)
∂t =a(
1
r
∂∆T
∂r +∂2∆T
∂r2 )(3.1 )
Bunda ∂ ∆ T
( r , t ) = T ( r , t ) − T
0
T0−¿
sirkulyatsiya qilinadigan suyuqlik harorati ;
r-quduq o’qi bo’ylab radius;
a−¿
tog’ jinsining issiqlik o’tkazuvchanlik koeffitsiyenti;
24](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_24.png)
![Bu holda sirkulyatsiya qilinadigan suyuqlik harorati natijasida quduq
devorida vaqtga bog’liq natijasida harorat o’zgarishi quyidagi formula orqali
aniqlanadi. [7]
T=T0−(T0−Tc)√
rc
rerfc r−rc
2√at (3.2 )
Formula orqali aniqlanadi, bu yerda
erfcx =1− 2
√π∫0
x
e−t2dt (3.3 )
Tc−¿
tog’ jinsi devoridagi boshlang’ich harorat;
Quduq devorida hosil bo’ladigan deformatsiya quyidagicha aniqlanadi:
e
rt = 1
E [
σr− μ(σθ+σz) ]+
αT ( r ) ;
e
θ t = 1
E [ σ
θ − μ ( σ
r + σ
z )
]+
αT ( r ) ; (3.4)
e
zt = 1
E [
σz− μ(σθ+σr) ]+ αT (r);
Bu yerda
eθ,er,ez−¿ nisbiy deformatsiya;
σ
r − ¿
radial kuchlanish;
σ
θ − ¿
aylanma kuchlanish;
σ
z − ¿
vertikal kuchlanish;
σ
rt E
( 1 + μ ) ( 1 − 2 μ )
[( 1 − μ ) ε
rt + μ ε
θ t + μ ε
z t − ( 1 + μ ) αT ( r ) ] ;
σ
θt E
( 1 + μ ) ( 1 − 2 μ )
[( 1 − μ ) ε
θt + μ ε
r t + μ ε
z t − ( 1 + μ ) α ( T ) r ]
;
σ
zt E
( 1 + μ ) ( 1 − 2 μ )
[( 1 − μ ) ε
zt + μ ε
θt + μ ε
r t − ( 1 + μ ) αT ( r ) ] ;
(3.5)
25](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_25.png)
![Nisbiy deformatsiyalar quyidagi formulalar orqali aniqlanadi:εrt= dω
dr
ε
r t = ω
r
ω−¿
radius bo’yicha siljishi
Quduq devoridagi muvozanat tenglama quyidagicha bo’ladi:
d
dr
( r σ
rt ) − σ
θT = 0
(3.6)
Yuqoridagi tenglamadan σ
rz va σ
θr topib (3.5) tenglamaga qo’yib , quduq
devorining harorat ta’sirida siljishini aniqlashdan quyidagi tenglamani hosil
qilamiz:
σ
zz = const
d 2
ω
d r 2 + 1
r dω
dr − ω
r = 1 + μ
1 − μ α dT
( r)
dr ( 3.7 )
Bu yerda α − ¿
kengayish koeffitsiyenti;
μ− ¿
Puasson koeffitsiyenti;
(3.7) oddiy differensial tenglama bo’lib , quyidagi yechimga ega :
ω = 1
r 1 + μ
1 − μ ∫
r
cr
α T ( r ) dr + c
1 r + c
2
r
( 3.8 )
c
1 , c
2 − ¿
o’zgarmas koeffitsiyentlar bo’lib, quyidagi shartlardan aniqlanadi.
26](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_26.png)
![σrt= 0r= rc; (a)
σrt= 0r= Rt
; (b)
r = r
c T ( r )
=
Tt−Tc;
r= RtT(r) = 0
r= R1
da T(r)=0
(3.9)
Rt−rc
2√at =3
Rt≈
6 √ at + r
c
O’zgarmas koeffitsiyentlar
c1 va c2 ni aniqlashda quyidagi ifodalarda
foydalanamiz:
εrt= dω
dr
= c
1 − c
2
r
c2 + 1 + μ
1 − μ α ( T
0 − T
c ) ; r = r
c da (3.10)
r = r
c da
ε
θ t = ω
r = c
1 + c
2
r
c2
(3.11)
r= rc
da
ε
z t = α
( T
0 − T
c )
r
c
(3.12)
Yuqorida (a) va (b) chegaraviy shartlarga asosan
27](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_27.png)
![( 1 − μ )( c
1 − c
2
r
c 2 + 1 + μ
1 − μ A
4 ) + μ ( c
1 + c
2
r
c2 ) + μ
r
c A
4 − ( 1 − μ ) A
4 = 0
(3.13)
bu yerda
A
4 = α
( T
0 − T ) c
(3.14)
r=
Rt shartidan
εrt= −1
Rt2
1+μ
1− μ∫rc
r
αT(r)dr +c1+ c2
Rt2+1+μ
1− μα(Tr)r; (3.15)
Yoki
ε
r t = A
1 + c
1 − c
2
R
t 2 + A
2 r=
Rt bu yerda
A
1 =
−1
Rt2
1+μ
1− μ∫rc
Rt
αT (r)dr ;
(3.16)
A2= 1+μ
1− μα(Tr);
(3.17)
εθt=c1+ c2
Rt2− A1;
(3.18)
r=
Rt da
εzt= 2
Rt2−rc2∫rc
Rt
αT(r)dr = A3
(3.19)
r=
Rt da N= 2 π
∫
r
cR
t
σ
zt rdr = 0
(3.20)
28](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_28.png)
![Demak (1− μ) (A1+c1− c2
Rt2+A2¿+μ¿ + c2
Rt2− A1¿+μA3−(1− μ)A2 =0 (3.21)
(3.21) tenglamadan foydalanib o’zgarmas c
1 va
c2 larni
topamiz.
c
1 = μ
R
t2
− r
c 2 ¿
+ 2 A
2 R
t2
¿ − A
1 R
t2
(
1 − 2 μ )
R
t2
− r
c2 ;
(3.22)
c
2 = μ r
c R
t2
( A
4 − r
c A
3 + 2 r
c A
2 )
(
1 − 2 μ ) ( R
t2
− r
c 2
) − A
1 R
t2
R
t2
− r
c2
(3.23)
Aniqlangan c
1 va c
2 larni kuchlanish formulalariga qo’yamiz:
σ
rt = E
(
1 − μ )( 1 − 2 μ ){( 1 − μ )[
( 1 + μ )
(
1 − μ ) αT ( r) − 1
r 2 1 + μ
1 − μ ∫
r
cr
αT ( r) + c
1 − c
2
r 2 ] + μ [ 1
r 2 1 + μ
1 − μ ∫
r
cr
αT ( r) rdr + c
1 + c
2
r 2 ] + μ 2
r 2
− r
c2 ∫
r
cr
αT ( r) − ( 1 + μ ) αT ( r)} ;
(3.24)
σ
θt = E
(
1 − μ )( 1 − 2 μ ) { (1− μ)[
1
r2
1+μ
1− μ∫rc
r
αT (r)rdr +c1+c2
r2]− μ¿
σzt= E
(1− μ)(1−2μ) {
(1− μ) 2
r2−rc2∫rc
r
αT (r)dr +μ[
1
r2
1+μ
1− μ∫rc
r
αT (r)dr ¿+c1+c2
r2¿]+μ[
1+μ
1− μαT (r)− 1
r2
1+μ
1− μ∫rc
r
αT (r)rdr ¿+c1− c2
r2¿]−(1+μ)αT (r)};
(3.25)
Jadvalda ba’zi tog’ jinslarining elastiklik va teplofizik qiymatlari keltirilgan
[4].
29](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_29.png)
![1-jadval
Tog’ jinsi Yung
moduli
E - kg /sm 2 Puasson
koeffitsiyenti μ Harorat
o’tkazish
Koeffitsiyenti
a − m 2
/ soat Cho’zilish
koeffitsiyenti
1/gradus
Tosh tuz 3,0
× 10 5
0,30 14 × 10 − 3
3,2 × 10 − 5
Izvestniyak 5,5
× 10 5
0,25 3 × 10 − 3
0,7 × 10 − 5
30](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_30.png)
![Qum tosh 3,1×10 5 0,20 5×10 −3 0,8 ×10 −5
Marmar 7,1
×10 5 0,25 5,5 ×10 −3 1,5 ×10 −5
Tuproq 0,7
× 10 5
0,20 3,5 × 10 − 3
0,9 × 10 − 5
31](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_31.png)
![Javalda quduq devori qumli tosh bo’lganda , quduqni 8 soat davomida
yuvganda va quduq radiusi r
c = 0,107 cm
bo’lganda harorat ta’sirida hosil
bo’lgan harorat kuchlanishi keltirilgan.
Harorat ta’sirida sodir bo’ladigan sonli hisoblash kuchlanishlar qiymati
jadvallarda keltirilgan.
Hisoblashlar shuni ko’rsatadiki quduqni 6-8 soat davomida yuvilganda
quduq devori zonasida har xil kuchlanishlar hosil bo’ladi.σrz,σθ,σz
kuchlanishlar siqiluvchanlik harorat esa cho’ziluvchanlikka tasir etadi.
Shuning uchun
Tc < T0 boshlang’ich davrda oldin siqiluvchanlik kuchlanish
kamayib, keyinchalik oshib boradi.
2-rasm
σ ,kg/s
m 2
σ ,kg/s
m 2
200 9 100
8 9
7 8
7,6
100 6
5 4 5
4
32](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_32.png)
![σ ,kg/s
m 2
400 9
8
300
7
σ
,kg/s
m2 200
5 4
1100 9 100
3 2 1
1000 8
7
6
800
5
600 4
3
400
2 1
200
33](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_33.png)
![2-rasmda quduq devorida harorat ta’sirida sodir bo’ladigan kuchlanish
taqsimoti.1,2,3—lar
40 0
, 70 0
, 100 0
haroratda sodir bo’ladigan radial
kuchlanishlar.
4,5,6-lar-
40 0
, 70 0
, 100 0
haroratda sodir bo’ladigan aylanma kuchlanishlar.
4,5,6-lar-40 0,70 0,100 0 haroratda sodir bo’ladigan vertikal kuchlanishlar.
Harorat kuchlanishlar miqdori
σrτ,σθτva σzτ - lar hisoblash kompyuterda
hisoblandi. Olingan natijalar 2-jadvalda keltirilgan.
2-jadval
t,
s
T0−T1 , 0
C r
,m
σ,
Kg/
sm 2 0,107 0,157 0,207 0,257 0,307 0,357 0,407 0,457
1 40
σrt
σ
θt
σzt 0
356
427,3 25,9
205,2
278,2 23,2
136,2
192,5 17,3
97,7
139,2 12,4
73,3
104,1 8,7
56,7
79,9 6,2
44,8
62,7 4,4
36,0
50,1
70
σrt
σ
θt
σzt 6
623
747 45,3
359
486 40,6
238
337 30,2
171
243 21,7
128
182 15,3
99,5
140 10,9
78,5
110 7,7
63
87,6
10
0
σrt σ
θt
σzt 0
890
1060 64,8
513
695 58,0
340
480 43,2
244
348 31,0
183
260 21,8
142
200 15,5
112
157 11,0
90
125
4 40
σrt
σ
θt
σzt 0
356,9
427,6 34,0
210,1
293,5 34,3
143,0
213,9 29,1
105,3
162,7 23,6
81,5
127,7 19,0
65,4
102,7 15,2
53,8
84,3 12,3
45,1
70,3
34](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_34.png)
![70σrt
σ
θt
σzt 0
625
746 59,5
368
531 60,0
250
373 51,0
184,5
284 41,4
142,5
223 33.2
114
180 26,6
94
142,5 21,5
79
123
10
0
σrt σ
θt
σzt 0
890
1068 85
525
734 85,7
357
535 72,5
263,5
406 59,0
204
319 47,5
163
256 38,0
135
213 30,8
113
176
8 40
σrt
σ
θt
σzt 0
357,7
427,8 36,5
211,9
298,0 37,8
145,3
220,4 33,0
107,8
169,9 27,5
84,0
135,1 22,5
67,8
110,0 18,8
56,2
91,3 15,6
47,6
77,0
70
σrt
σ
θt
σzt 0,0
625
749 64,0
370
521 66,0
254
385 57,6
188
297 48,0
148
236 40,8
119
193 33,0
98
159 27,3
83,5
135
10
0
σrt σ
θt
σzt 0
894
1069 9,2
528
745 95
363
551 83
269
425 71
210
338 57
170
275 47
140
228 39
119
192
12 40
σrt
σ
θt
σzt 0
358,1
427,9 37,7
212,8
300,1 39,4
146,3
223 34,7
108,9
173,1 29,3
85,1
138,4 24,5
68,5
112,8 20,5
52,7
94,4 17,1
48,5
80,0
70
σrt
σ
θt
σzt 0
626,7
748,9 65,3
372,3
525,2 68,9
256,1
390,8 60,8
190,5
303,0 51,3
148,9
242,2 42,9
112,9
197,5 35,8
100,2
165,2 30
85
140
10
0
σrt σ
θt
σzt 0
895,3
1070 96,1
531,9
750,4 98,5
365,9
558,3 86,8
272,1
432,9 73,3
212,7
345,0 61,3
171,2
282,1 51,2
143,0
236,1 42,8
121,4
200
3-jadval
35](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_35.png)
![0,507 0,557 0,607 0,657 0,707 0,757 0,80
7 0,85
7 0,907 0,95
7 1,007
3,1
29,3
40,7 2,2
24,1
33,5 1,5
20,,1
28 1,0
16,9
23,7 0,6
14,3
20,3 0,3
12,3
17,5 0,2
10,6
15,2
5,4
51,2
71,2 3,8
42,1
58,5 2,6
35,2
49 1,75
29,6
44,5 1,0
25,0
35,5 0,52
21,6
30,6 0
18,6
26,6
7,7
73,2
102 5,5
60,2
83,8 3,7
50,2
65 2,5
42,2
59,0 1,5
35,4
50,8 0,7
30,8
43,8 0,4
26,5
38
9,9
38,4
59,4 8,1
33,1
50,8 6,6
28,8
43,8 5,5
25,2
38,2 4,5
22,2
33,5 3,7
19,5
29,5 3,1
17,4
26,9 2,7
15,5
23,3 2,2
13,9
20,9 1,8
12,4
18,8 1,6
11,1
16,9
17,3
67
104 14,2
58
89,0 11,3
50
76,5 9,6
44
66,8 7,9
38,8
58,5 6,5
34,3
51,5 5,4
30,4
47 4,7
27,1
40,7 3,9
24,3
36,6 3,2
21,7
32,9 2,8
19,4
29,6
24,7
96
149 20,2
82,6
127 16,5
72
109,2 13,7
63
95,5 11,2
55,5
83,7 9,2
49
73,6 7,7
43,5
67,2 6,7
38,8
58,2 5,5
34,8
53,2 4,5
31
47 4
27,8
42,2
13
40,9
65,8 10,8
35,7
56,9 9,7
30,4
49,7 7,7
27,9
43,8 6,6
25
38,8 5,6
22,5
34,7 4,8
20,3
31,1 4,1
18,5
28,1 3,6
16,8
25,5 3,1
15,4
23,2 2,7
14,1
21,1
22,8
71,5
115 18,9
62,5
99,5 16,0
55
87 13,5
48,8
76,5 11,5
43,8
67,9 9,8
39,4
60,7 8,4
35,5
54,5 7,2
32,4
49,2 6,3
29,4
44,6 5,4
2,7
40,6 4,7
24,7
37,1
32,6
102
165 27,
89,3
142 228
78,5
124 192
69,7
109,8 16,5
62,5
97 140
56,4
86,8 12
50,8
778 10,2
46,2
70,2 9
42
63,8 7,8
38,5
58 7
35,3
52,8
36](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_36.png)
![14,4
41,6
68,4 12,2
36,6
59,6 10,4
32,4
52,3 8,8
28,9
46,2 7,6
26,0
41,2 6,5
23,5
36,9 5,7
21,4
33,3 4.9
19,6
30,2 4,3
18
27,5 3,8
16,3
24,9 3,3
15,3
23,1
25,2
72,8
119,7 24,3
640
104,3 18,1
56,6
91,5 15,5
50,5
80,9 13,3
45,5
72,1 11,4
41,2
64,6 9.9
37,5
58,3 8,6
34,3
52,9 7,5
31,5
48,2 6,6
28,6
43,6 5,8
26,9
40,4
36,0
104,0
171 30,5
91,5
149 25,9
80,9
130,7 22,1
72,2
115,5 19
64,9
102,9 16,4
59,8
92,3 14,2
53,6
83,3 12,3
49
75,5 10,7
45
68,8 9,4
40,8
62,2 8,3
38,4
57,7
4-jadval
37](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_37.png)
![38t,
s T
0 − T
1,0C r,m
σ
Kg/
sm 2 1,057 1,107 1,157 1,207 1,257 1,307 1,357 1,4
07
1 40 σ
rt
σθt
σ
zt
70
σrt
σ
θt
σzt
100 σ
rt
σθt
σ
zt
4 40
σrt
σ
θt
σzt 1,3
10,1
15,3 1,1
9,1
13,9 0,9
8,3
12,7 0,7
7,5
11,6 0,6
6,8
10,6 0,4
6,2
9,8 0,3
5,7
9 0,2
5,2
8,4
70
σrt
σ
θt
σzt 2,3
17,7
26,7 1,9
15,9
24,3 1,6
14,5
22,2 1,2
13,1
20,3 1
11,8
18,5 0,7
10,8
17,2 0,5
10,0
15,7 0,3
9,1
14,
7
100 σ
rt
σθt
σ
zt 3,2
25,2
38,2 2,7
22,8
34,8 2,2
20,8
31,8 1,,7
18,7
29 1,5
17
26,5 1,0
15,5
24,5 0,7
14,2
22,5 0,5
13
21
8 40 σ
rt
σθt
σ
zt 2,4
12,9
19,3 2,1
11,9
17,7 1,8
10,9
16,3 1.6
10,1
15,1 1,4
9,3
13,9 1,2
8,6
12,9 1,1
8
12 1
7,4
11,
1
70
σrt
σ
θt
σzt 4,2
22,6
33,8 3,7
20,8
31,0 3,1
19,1
28,5 2,8
17,7
26,4 2,4
16,3
24,3 2,1
15,
22,6 1,9
14
21 1,7
13
19,
4
100 σ
rt
σθt
σ
zt 6
32,3
48,2 5,3
29,8
44,3 4,5
27,3
40,8 4
25,2
37,8 3,5
23,3
34,8 3,0
21,5
32,3 2,7
20
30 2,5
18,
5
27,](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_38.png)
![5-jadval
39](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_39.png)
![401,457 1,507 1,557 1,60
7 1,65
7 1,707 1,757 1,807 1,857 1,907 1,957
0,1
4,8
7,7 0,08
4,4
7,2
0,2
8,4
12,5 0,0
7,7
12,6
0,2
12,0
19,2 0,05
11
18
0,9
6,9
10,4 0,8
6,4
9,7 0,7
6,0
9,0 0,6
5,6
8,5 0,5
5,2
7,9 0,4
4,8
7,5 0,3
4,2
6,6 0,2
4,0
6,2 0,2
3,7
5,9 0,1
3,5
5,6 0,08
3,3
5,3
1,6
12,1
18,2 1,4
11,2
17 1,2
10,5
15,7 1,0
9,8
14,8 0,9
9,1
13,8 0,7
8,4
13,1 0,5
7,3
11,5 0,35
7,0
10,8 0,35
6,5
10,3 0,25
6,1
9,8 0,14
5,8
9,3
2,2
17,2
26 2,0
16,
24,2 1,7
15
22,4 1,5
14
20,2 1,2
13
19,7 1,0
12
18,7 0,75
10,5
16,5 0,5
10
15,5 0,5
9,2
14,7 0,25
8,7
14 0,2
8,2
3,2
1,2
8,2
11,9 1,1
7,6
11,2 0,97
7,2
10,5 0,87
6,7
9,9 0,78
6,3
9,3 0,7
6,1
8,7 0,56
5,3
7,8 0,5
5,0
7,4 0,45
4,7
7,0 0,4
4,4
6,6 0,35
4,2
6,3
2,1
14,3
20,8 1,9
13,4
19,5 1,7
12,5
18,3 1.5
11,8
17,2 1,4
11,0
16,2 1,2
10,4
15,3 1,0
9,2
13,6 0,9
8,7
12,9 0,8
8,2
12,2 0,7
7,8
11,6 0,6
2,4
11,0
3,0
20,4
29,8 2,7
19,1
27,9 2,4
17,9
26,2 2,2
16,8
24,6 2,0
15,8
23,1 18
14,9
21,8 1,4
13,2
19,5 1,3
12,5
18,4 1,1
11,7
17,4 1,0
11,1
16,5 0,9
10,5
15,7](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_40.png)
![6-jadval
41](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_41.png)
![42t,
s T
0 − ¿ T
1 ¿
, − 0
C r, mσ,
Kg/
sm 2 2,
0
0
7 2,
0
5
7 2,
1
0
7 2,
1
5
7 2,
2
0
7 2,
2
5
7 1,
3
0
7 2,
2
5
6 2,
4
0
7 2,4
5
7 2,
5
0
7 2
,
5
5
7
1 40
σrt
σ
θt
σzt
70
σrt
σθt
σzt
100
σrt
σ
θt
σzt
4 40
σrt
σθt
σzt
70
σrt
σ
θt
σzt
100
σrt
σθt
σzt
8 40
σrt
σ
θt
σzt 0,0
4
3,1
4,9 0,0
5
2,9
4,7
70
σrt
σ
θt
σzt 0,0
7
5,4
8,6 0,0
6
5,1
8,2
100
σrt
σ
θt
σzt 0,1
7,7
12,
2 5,0
5
7,2
11,
7
1 40
σrt
σ
θt 0,3
1
4,0 0,2
7
3,8 0,2
3
3,6 0,2
4
5,1 0,16
3,2
4,8 0,13
3,1
4,7 0,10
2,9
4,5 0.0
7
2,8 0,05
2,6
4,1 0,03
2,5
3,9 0,0
1
2,4](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_42.png)
![43](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_43.png)
![3-rasm
σ ,kg/s
m 2
9
1000
8
750 7
6
500
5
4
250 3
2 1
44](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_44.png)
![3.2.Burg’ulash jarayonida hosil bo’lgan quduq devorida kuchlanishning tahlili
Burg’ulash jarayonida quduqda suyuqlikning sirkulyatsiya natijasida
hosil bo’lgan kuchlanish siquluvchan kuchlanish bo’lib, bu kuchlanishlar
quyidagicha aniqlanadi:σrn=σr+σrτ
σ
θn = σ
θ + σ
θτ
σzn= σz+σzτ
σrn,σθn,σzn
-normal kuchlanishlar;
σr
- radial kuchlanish;
σθ
- aylanma kuchlanish;
σz
- vertikal kuchlanish;
Chuqur quduqlarning issiqlik rejimi hamda uning quduq tubi va quduq devori
yemirilishlariga ta’siri
Turli imitatsiya chuqurliklarida quduq devoridan (
r= r0 dagi ) effiktiv
kuchlanishning qiymatlari
45](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_45.png)
![7-jadval
Preslas
h
bosimiPpr,kgs /sm 2 Tog’
yon
bosimiPb,kgs /sm 2 Quduqd
agi
suyuqlik
bosimi
P
2 , kgs / sm 2 Tog’
jinsining
temperat
urasi
T0
,C b
g '
kgs /sm 2 b
θ kgs /sm 2 b
r kgs /sm 2 b
0kgs /sm 2
τ0kgs /sm 2
230 161 113 30 430 215,6 115
,0 253,
0 134,3
460 322 226 60 715 429,3 228
,3 457,
5 199,7
690 483 338 90 970 639,0 337 647,
3 256,8
920 644 451 120 1200 852,0 451 834,
3 317,6
1150 805 564 150 1480 1083,
4 564 1042
,0 375,5
46](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_46.png)
![Hisoblashlar toshtuz izvestnyak va qumtoshlar uchun 8-jadvalda asosan
hisoblandi.Hisoblashlarning ko’rsatichicha termik kuchlanishlar har xil tog’
jinslar uchun har xil bo’ladi. σr,σθ,σz kuchlanishlar siquluvchan, lekin harorat
T-ning ta’siri cho’ziluvchi bo’ladi.
3.3. Quduq atrofidagi temperatura kuchlanishlari.
Chuqur quduqlarning issiqlik rejimi hamda uning zaboy va quduq devori
yemirilishlariga ta’siri
Ma’lumki, quduq chuqurligi oshishi bilan unga proporsional ravishda tog’
jinslari temperaturasi ham oshadi. Mavjud termik hisoblarga ko’ra 7-10 ming
metr chuqurlikda temperatura 200-30
0 0
C , atrofida bo’ladi. Quduqdagi bunday
temperatura maydoni uni qazishning istalgan bosqichida turli qiyinchiliklarga
olib kelishi mumkin. Bu sharoitlarda burg’ulash suyuqligi parametrlari va
korkaning xususiyatlarigina o’zgarib qolmasdan, burg’ulashning spetsefik
sharoitlari (yuvish va sirkulyatsiyaning to’xtashi) tufayli yuzaga keluvchi
plastning yuqori temperaturasi va temperaturaning davriy o’zgarishlari natijasida
quduq stvoli buzulishi ham mumkin.
Burg’ulash amaliyotida aniqlanganki, quduq devori barqarorligini buzulishi
ko’pincha neobsajenniy stvolda uzoq vaqt burg’ulash, tez-tez va uzoq vaqt turib
qolishlar, burg’ulash suyuqligi qovushqoqligining tez o’zgarish, burg’ulash bilan
bog’liq texnologik rejimning davriy ravishda o’zgarib turishi tufayli yuz beradi.
Ta’kidlash kerakki, stvol barqarorligining buzulishi burg’ulash suyuqligi
zichligining uncha katta bo’lmagan qiymatlarida ham yuz berishi mumkin,yana
shuni hisobga olish kerakki, burg’ulash suyuqligidan quduqda sirkulyatsiya
paytidagi suvning filtryatsiyasi statik sharoitdagiga qaraganda bir necha barobar
kattadir. Quduqlarni o’tkazish amaliyoti shuni ko’rsatadiki, defarmatsion
xarakterdagi qiyinchiliklar sistematik yuvishlarda juda kam uchraydi. Stvoldagi
47](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_47.png)
![intensev nurashlar uzoq turib qolishdan keyingi intensev yuvishlar davriga
to’g’ri kelib qoladi.
Yuqorida bayon qilinganlar quduq devorining deformatsiyalanishi
mexanik kuchlar ta’siradagi yuqori effektiv kuchlanishlar hamda tog’ jinslari va
burg’ulash suyuqligi orasidagi fizik-kimyoviy jarayonlar natijasidagina emas,
balki quduqdagi temperatura rejimi natijasida ham ro’y beradi. Bu temperatura
rejimi uchun sirkulyatsiyaning uzluksiz bo’lmagani sababli yuzaga keluvchi
temperatura kuchlanishlarning davriyligi xarakterlidir.
I.A. Karmanovning aniqlashicha, tog’ jinslari bilan burg’ulash suyuqligi
orasidagi issiqlik almashinuvini xarakterlovchi kriteriy birdan ancha katta ekan.
Bu shuni ko’rsatadiki, burg’ulash suyuqligi sirkulyatsiya paytida stvol atrofi
zonasidagi tog’ jinslari amalda temperaturaga ega bo’ladi. Natijada bu jinslarda
qo’shimcha temperatura kuchlanishlari hosil bo’ladi, chunki barcha materiallar-
da issiqlik ta’siri issiqlik deformatsiyalarini siqilishi yoki kengayishini yuzaga
keltiradi.
Burg’ulash suyuqligining harakati uzoq vaqt to’xtaganida tog’ jinslari va
Burg’ulash suyuqligining temperaturasi, massivning temperaturasi kelishi
hisobiga tenglashadi. Shunday qilib burg’ulanayotgan quduqlar uchun quduq
devorida davriy ravishda yuzaga kelib turuvchi temperatura kuchlanishlari
xosdir. Temperatura ta’siri hamma materiallarda, shu jumladan tog’ jinslarida
ham, issiqlik kengayishi va siqilishga olib kelgani uchun quduq stvoli
barqarorligiga va deformatsiyalanishiga davriy temperatura kuchlanishlari
qanday ta’sir qiladi, degan savol tug’uladi .
Nazariy va eksprimental tadqiqotlar ko’rsatadiki, kuzatilayotgan
quduqdagi mavjud temperatura rejimi turli fizik-kimyoviy jarayonlardagina
emas balki, deformatsiyaning o’zgarishi orqali tog’ jinslarning kuchlanganlik
holati va mustahkamligiga ham jiddiy ta’sir qiladi. Shuning uchun quduqda
48](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_48.png)
![yuzaga keluvchi temperatura farqi va uning tebranishi tog’ jinslari uzoq vaqt
mustahkamligini va barqarorligini baholashda muhim mezonlardandir.
3.4.Quduq stvolining sovishi va isishi natijasida yuzaga keladigan quduq devori
tog’ jinslaridagi nostatsionar temperatura kuchlanishlar
Ichki konveksiya hisobga olingandagi nostatsionar termoelastik
kuchlanishlar ko’proq ahamiyatga ega .
Burg’ulash suyuqligining sirkulyatsiyasi jarayonida neytral o’qdan pastda
quduq devori plastning issiq temperaturasidan suyuqlikning temperaturasigacha
kamayadi, neytral o’qdan yuqorida esa aksincha. Bu jarayon quduq
devorlaridagi tog’ jinslarida ishorasi o’zgaruvchan kuchlanishlar vujudga
kelishiga olib keladi.
Agar quduq devoridagi jinslarning cho’zuvchi kuchlanishlarga
mustahkamligi siquvchi kuchlanishlarga mustahkamligiga qaraganda bir necha
marta kamligi hisobga olinsa, bu masalaning aktualligi yaqqol ko’rinadi.Bundan
tashqari, quduqlarni qazish spetsifikatsiyasi burg’ulash suyuqligi
spetsifikatsiyasining uzluksiz bo’lishiga imkon beradi. Quduqning temperatura
maydoni turli texnologik operatsiyalarni bajarish vaqtida davriy ravishda
o’zgaradi. Buning natijasida quduq devori termik charchashga olib kelishi
mumkin bo’lgan davriy cho’zuvchi va siquvchi kuchlanishlar ta’sirida bo’ladi.
Temperatura kuchlanishlarini topish uchun quduq radiusi bo’ylab
temperaturaning taqsimlanish qonuniyatini aniqlash kerak. Buning uchun quduq
stvoli ichki radiusi r0 ,tashqi radiusi R ga teng bo’lgan kovak slindr deb
qaraladi. Silindrning ichki sirtida (quduqda) konveksiya natijasida issiqlik
almashinadi. Soddalik uchun jarayon neytral o’qdan pastda,stvolning sovishi
qaraladi.
49](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_49.png)
![( ∆ T > 0
).Bu holda stvolning devori tinch holada turgan suyuqlikning T
0
temperaturasidan sirkulyatsiyalanayotgan suyuqlik T1 temperaturasigacha
soviydi, slindrning tashqi sirtida esa plastning T
2 temperaturasiga teng
o’zgarmas temperatura ta’sir qiladi. Shunday qilib, kovak silindrga radial
yo’nalishda T
2 − T
1 temperatura farqi ta’sir qilib,u temperatura kuchlanishlari
yuzaga kelishiga olib keladi.
Temperaturaning vertikal gradientini hisobga olmaganda issiqlik tarqalish
tenglamasini slindrik kordinatalar sistemasida quyidagicha yozish mumkin:
T
ϑ
t
ϑ = a ( 1
r T
ϑ
t
ϑ + ϑ 2
T
ϑ r 2 )
Chegaraviy shartlar :
r= r0
da K T ϑ
t
ϑ + h ( T − T
1 ) = 0
(3.26)
r
=R da K T
ϑ
t
ϑ = 0
Bu yerda T=T(r,t) - o’zgaruvchan temperatura Quyidagi
belgilashlarni kiritamiz:
T = T / T
0 ;
T1=T1/T0 ; t =at/ r02= F0;
r = r / r
0 ;
m=h r
0
K = Bi ;
R = R / r
0 ;
Bunda Bi-Bio kritereysi ;
F0 –Fur’e kritereysi.
U holda (3.25) tenglama va (3.26) chegaraviy shartlarni kiritilgan o’lchovsiz
parametrlar yordamida quyidagicha yozishimiz mumkin:
ϑ T
t
ϑ = 1
r ϑ T
ϑ r + ϑ 2
T
ϑ r 2 ; ( 0 < r < 1 )
(3.27)
r = 1 da
ϑT
ϑr+m(T−T1) =0;
50](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_50.png)
![r = R da ϑ T
rϑ = 0 ( 3.28 )
Temperatura bir tekis o’zgarishini hisobga olib, (3.26),(3.27) masalani
masalani yechish uchun o’rtalashtirish usulini qo’llash mumkin. Bu usulga
muvofiq quyidagicha yozamiz:
ϑ T
ϑ t = 1
r ϑ T
ϑ r +
ϑ2T
ϑr2=φt= 1
R−1∫1
RϑT
ϑtdr (3.29)
φ(t)= aT0
r02 (φt) (3.29) tenglamadan :
T
( r , t ) = ( φ t ) r 2
4 + C
1 ln r + C
2 (3.30)
Chegaraviy shartlar yordamida
C1va C2 aniqlagach ushbuni olamiz:
T(r,t)= φt
2 [
r2
2− R2ln r+R2
m − 1
m− 1
2]+T1 (3.31)
(3.31) formulani φ t
ning ifodasiga qo’yamiz. Unda
φt= φI(t)
2(R−1)∫
1
R
[
r2
2−(ln r− 1
m )R2−(
1
m +1
2)]dr;
d φ t
φ t = a
0 d t ;
( φ t ) = C
3 e a
0 t
,
(3.32)
Bunda
a0= 2(R−1)
R3−1
6 − 1
2(R−1)− R3(ln R−1)− R2+(R−1)(R2−1)1
m
Integrallash o’zgaruvchisi C
3 ni
51](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_51.png)
![t = 0 da T = a
2 [ 1
2( r 2
− 1 ) − R 2
ln r + 1
m ( R 2
− 1 ) ]
Shartdan aniqlaymiz:
C3=¿ a0
(3.33)
Unda
φ(t)=a0ea0t
(3.33) ifodani (3.31) ga qo’yib quyidagini olamiz :
∆T ( r,t )= T ( r,t )- T1= a0
2 ea0t
[
1
2(r2−1)− R2ln r+1
m (R2−1)]. (3.34)
(3.32) ifoda yordamida temperatura farqini topgach , uning ta’sirida quduq
stvoli atrofida yuzaga keluvchi kuchlanganlik va deformatsiyalanish holatini
aniqlash mumkin.
Quduq stvolining tekis deformatsiyalanish holati uchun sovish holati
uchun kuchlanishlarni quyidagi formulalardan aniqlanadi:
δ
r = − E
1 − ϑ
( − 1
r 2 ∫
r
0r
α ∆ Trdr + r 2
− r
02
r 2 (
R 2
− r
02 ) ∫
r
0R
α ∆ Trdr ) ;
δ
θ = − E
1 − ϑ
( − 1
r 2 ∫
r
0r
α ∆ Trdr + r 2
+ r
0 2
r 2 (
R 2
− r
02 ) ∫
r
0R
α ∆ Trdr ) ;
¿δz= − E
1−ϑ(
2ϑ
R2− r02)∫r0
R
α∆Trdr +(1−ϑ)εz−α∆T; (3.35)
ε
z miqdorni qaralayotgan elementni cho’zuvchi bo’ylama kuchni nolga
tenglashtirib topish mumkin:
P=
2π∫r0
R
δzrdr = 0 bundan
52](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_52.png)
![ε
z = 2
R 2
− r
02 ∫
r
0R
α ∆ Trdr
Va δz uchun quyidagi ifodani olamiz:
δ
z = − E
1 − ϑ ¿
(3.36)
(3.35) va (3.36) tenglamalarni o’lchovsiz miqdorlar yordamida yozamiz:
δ
r = − 1
r 2
[ r 2
− 1
R 2
− 1 ∫
1R
∆ T r d r
∫
1r
∆ T r d r ] ;
δ
θ = − 1
r 2 ¿
] (3.37)
δz= −1
r2[ 2r2
R2−1∫1
R
∆Trdr− ∆Tr2] .
(3.37) ifodalarga (3.34) formula yordamida topilgan temperatura farqini qo’yib,
o’lchovsiz temperatura kuchlanishlari uchun quyidagilarni olamiz:
δr= 1
4a0ea0t
[(1− 1
r2)A− R2ln r+1
4(r2−1)];
δ
θ = 1
4 a
0 e a
0 t
[
r 2
− ( 1 − 1
r 2 ) A − R 2
ln r − 1
4 ( r − 1 ) − A
1 ] ;
(3.38)
δz= 1
4a0ea0t
[
r 2
− ¿ 2 R2ln r− A1¿;
Bunda
A= 1
R 2
− 1
[ R 2 (
ln R − 3
4 ) + R 2
− 1
4 ] + R 2
2 − 1
4 ;
53](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_53.png)
![A
1 =1+ 1
2(R2−1)[R2(3− 4ln R)−4]R2+1;
(3.38) formula yordamida issiqlik ta’siri radiusi va nostatsionar temperatura
kuchlanishlarini hisoblash uchun turli tog’ jinslarining teplofizik parametrlari
qiymatlarini va jinslar bilan suyuqlik o’rtasidagi issiqlik almashish
koeffitsiyentini halqaviy soha uchun aniqlash zarur bo’ladi.Issiqlik almashish
koeffitsiyentini odamda Nusselt kretiriyasi orqali topiladi.
A.X.Mirzajonzoda quduqlardagi issiqlik hisoblashlari uchun Nusselt
kretiriyasining quyidagi taqribiy qiymatlarini tavsiya etgan.
- Doiraviy truba uchun Nu=4,47;
- Tekis truba uchun Nu=4,29;
Sh.F.Mextiyev, A.X.Mirzajonzoda (va boshqalar) ning ishida halqa soha
uchun Nusselt sonining taqribiy qiymqti aniqlangan: Nu=4,38;
Issiqlik almashish koeffitsiyenti h- halqa sohadan strukturaviy oqim uchun
(burg’ulash amaliyotida oqim strukturaviy bo’lishi kuzatilgan) ushbu
h = Nu ∗ K
gr
D − d
formuladan topiladi,bunda K
gr − ¿
loyli burg’ulash suyuqligining issiqlik
o’tkazish koeffitsiyenti,D- quduq diametri; d-burg’ulash kolonnasining tashqi
diametri;
Turli xususiyatlarga ega loyli burg’ulash suyuqliklarning issiqlik
o’tkazish koeffitsiyenti yetarlicha o’rganilmagan. Ammo V.N. Daxnov va
D.I.D’yakanovlarning tekshirishlari ko’rsatadiki, loyli burg’ulash suyuqligining
solishtirma issiqlik qarshiligi
54](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_54.png)
![ς = 1
K
gr = 2
ya’ni Kgr=0,5 kkal /m s0C
Diametri D=0,269 m bo’lgan quduq uchun burg’ulash kolonnasi tashqi
diametri d=0,168m bo’lganida issiqlik almashish koeffitsiyentini topamiz:
h=4,38*0,5/0,1=21,19
kkal / m 2
s 0
C
loyli slanets uchun m=h r
0
k = 2,35
.
Quduq devori tog’ jinslari (loyli slanets )uchun o’lchovsiz holda
nostatsionar temperatura kuchlanishlarini hisoblaymiz.Temperatura
kuchlanishlarining absolyut qiymatlari tog’ jinslarining teplofizik miqdorlari
asosida 2-jadvaldan foydalanib hisoblanishi mumkin.
Issiqlik ta’siri zonasi radiusining vaqt bo’yicha o’zgarishi
burg’ulanayotgan quduqda faqat yuvish (sirkulyatsiya) jarayonida yuz berishadi
deb hisoblaymiz.
3.5. Burg’ulashda kuchlanishlarning quduq tubida davriy o’zgarishi
Quduqlarni burg’ulashda tog’ jinslarida sirkulyatsiya qiladigan suyuqliklar
ta’sirida harorat soviydi va qatlamlar doimiy ravishda harorati o’zgarib
turadi. Burg’ulash kolonnasining ko’tarib tushurish va boshqa sirkulyatsiya
to’xtashligi natijasida tog’ jinslari vaqt bo’yicha o’zgarib turadi.Buning
natijasida tog’ jinsida termik charchash sodir bo’ladi. Hosil bo’lgan termik
kuchlanishlarni aniqlash uchun quduq tubi yassi deb hisoblab harorat
o’zgarishi tenglamasidan foydalanamiz. Issiqlik o’tkazish tenglamasi
quyidagicha yoziladi.
∂ T
∂ τ = a ∂ 2
t
∂ z 2 ; ( 3.39 )
55](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_55.png)
![Bunda T-tog’ jinsi harorati; t-vaqt; z-vertikal koordinatasi; a − ¿
harorat
uzatish koeffitsiyenti;
Quduq tubida suyuqlik harorati quyidagicha o’zgaradi deb qaraymiz:Tz=T0cos 2πnτ
τ0
=T0cosωτ
(3.40)
T0−¿
quduq tubi sirtida suyuqlik harorati;
(3.39) tenglamaning chegaraviy shartlarini qanoatlantirishi kerak.Quduq tubi
sirti issiqlik konveksiyasi natijasida,quyidagi shartlar bajariladi.
Bunda k-tog’ jinsining sirtida issiqlik o’tkazuvchi koeffitsiyenti;
h-issiqlik almashinuv koeffitsiyenti;
Quduq tubi sirtida chegaraviy shart quyidagicha :
k ∂ T
∂ z = − h ( T − T
z )
(3.41)
(3.39) tenglamaning yechimini quyidagicha yozish mumkin[7].
T = ∁ e −
√ 1
2 z
∗ cos ( aτ − √ 1
2 z − B ) ( 3.42 )
C va B lar boshlang’ich va chegaraviy shartlarda aniqlanadi.
Masalaning yechimi quyidagicha :
56](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_56.png)
![T = T
0 e −√ πn
a τ
0 z
√
1 + 2 √ πn k 2
a τ
0 h 2 + 2 πn k 2
a τ
0 h 2 ×
×cos
[
2πnτ
τ0
−√
πn
aτ0
z− arctg
(
1
1+
√
aτ0h2
πn k2)]
;(3.43 )
Quduq tubi sirtida haroratning o’garishi quyidagicha bo’ladi:
Tz=0= T0
√
1+2
√
πn k2
aτ0h2+2 πn k2
aτ0h2
cos 2πnτ
τ0
(3.44 )
Agar kriteriy BIO ni
B
i 2
= a τ
0 h 2
πn k 2
Deb olsak ,tog’ jinsining harorat o’tkazichi katta bo’lsa , ya’ni Bio sonining
katta qiymatida
z
max = 2 τ
√ πn a
τ
0 = 2 τ √ ωa
2 = τ √ 2 ωa
, (3.45)
bo’ladi
Bio sonining kichik qiymatlarida haroratning tebranishini quyidagicha
yozish mumkin:
zmin = √πn aτ0
πn (
2πnτ
τ0
− π
4)=τ√2ωa − π
4√
2a
ω .(3.46 )
bo’ladi.
Issiqlik tebranishi tog’ jinslarida z
min dan z
max gacha o’zgaradi.
57](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_57.png)
![Bu qiymatlar (3.45) va (3.46) qiymatlarda aniqlanadi.
(3.45) formuladan ko’rinib turibdiki,harorat tebranishini yuvish suyuqligining
tog’ jin-sining ta’siri vaqtiga to’g’ri proporsional.
Hozirgi davrdagi burg’ulash usulida har xil tog’ jinslarida har xil bo’ladi.Bu
esa issiqlik kuchlanishiga katta ta’sir qiladi.
Agar quduq tubi sirti kuchlanishdan holi bo’lib faqat harorat ta’sirida
bo’lsa, sodir bo’ladigan kuchlanish quyidagi formulalarda aniqlanadi:
σ
xx = σ
yy =( 1 − 2 μ
1 − 3 μ ) αE ∆ T ( 3.47 )
σzz=(
2μ
1−3μ)αE ∆T(3.48 )
σzz=0
σ
xx ¿ σ
yy = αE ∆ T
1 − μ ( 3.49 )
∆T=T−T0(3.50 )
Bunda
μ− Puasson koeffitsiyenti
E-Elastiklik modul koeffitsiyenti;
α− ¿
termik kengayish;
∆ T − ¿
Quduq tubi sirtidagi harorat o’zgarishi;
Issiqlik o’tkazuvchanligi kichik bo’lgan tog’ jinslarida issiqlik ta’siri kichik
bo’ladi.Shuning uchun tog’ jinsini quduq tubida yupqa plastinka deb qarash
mum-kin. Bu holda (13) formula (11),(12) formulalardan tog’ jinsidagi
kuchlanishlar quyidagicha aniqlanadi.
σ
xx = σ
yy =
( 1 − 2 μ
1 − 3 μ ) αE ×
58](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_58.png)
![×
[
T0e−ω0z
√
1+ 2
Bi + 2
Bi 2
cos (ωτ −ω0z−arctg 1
1+Bi )−To'rt
]
,(3.51 )
σzz= 2μ
1−3μαE ×
×
[
T0e−ω0z
√
1+ 2
Bi + 2
Bi 2
cos (ωτ −ω0z−arctg 1
1+Bi )−To'rt
]
,(3.52 ) Bunda ω
0 =
√ πn
a τ
0 ; ω = 2 πn
τ 0 va Bi 2= aτ0h2
πn k2
Tog’ jinsi sirtida hosil bo’lgan kuchlanishlar quyidagicha bo’ladi:
σ
xx = σ
yy =
( 1 − 2 μ
1 − 3 μ ) αE
[ T
0√
1 + 2
Bi + 2
Bi 2 cos ωτ − T
o ' rt ] ,
( 3.53 )
σzz=(
2μ
1−3μ)αE
[
T0
√
1+ 2
Bi + 2
Bi 2
cos ωτ −To'rt
]
(3.54 )
3.6.Quduq tubi sferik holda kuchlanishlarni aniqlash
Ko’p hollarda quduq tubi yassi holda bo’lmasdan sferik ko’rinishda
bo’ladi. Sferik shakldagi quduq tubi uchun harorat tenglamasi quyidagicha
bo’ladi:
∂T
∂τ= a(
2
r
∂T
∂r+∂2T
∂r2)(3.55 )
59](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_59.png)
![Sferik shaklda bo’lgan quduq tubi radiusi r = r
0 da chegaraviy shart
quyidagicha yoziladi.T(r0,τ)=T0cosωt (3.56 )
(3.55) tenglamada yangi o’zgarish
ϑ = rT ( r , τ )
kiritib quyidagi tenglamani hosil qilamiz.
∂ ϑ
∂ τ = a ∂ 2
ϑ
∂ r 2
( 3.57 )
Chegaraviy shart quyidagicha bo’ladi.
ϑ=(r0τ)= r0τ0cosωτ (3.58 )
(3.57) tenglama (3.58) shart orqali quyidagi yechimni hosil qilamiz.
ϑ(r,τ)=T0r0e−√ω2a(r−r0)cos [ωτ −√
ω
2a(r− r0)].(3.59 )
Yangi o’zgaruvchini hisobga olganda harorat qiymati quyidagicha aniqlanadi
Differensial tenglama (3.55) ning (3.56) chegaraviy shartda yechimi
quyidagicha yoziladi:
T
( r , τ ) = r
0 T
0
r e − √ ω
2 a
cos [ ωτ − √ ω
2 a ( r − r
0 )]( 3.60 )
Bu holda haroratning eng katta qiymati
[ωτ − √
ω
2a(r− r0)]=0 bo’ladi.
Bundan R = r
0 + τ
√ 2 ωa ( 3.61 )
Sferik tubda hosil bo’ladigan kuchlanishlar quyidagi formula orqali
o’rganiladi. Bu formuladan ko’rinadiki,harorat ta’siri radiusi sirkulyatsiya vaqti
tog’ jinsi harorat o’tkazuvchanligi va yuvish chastotasiga bog’liqdir.
60](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_60.png)
![Harorat radius ta’sirining qonuniyatlarini bilib hosil bo’ladigan
kuchlanishni aniqlanadi. `
σ
rr = 2 S
1 − 2 μ[( 1 − μ ) ∂ u
∂ r + 2 μ u
r − ( 1 + μ ) a ∆ T ] ;
σφφ=σθθ= 2S
1−2μ[
u
r+μ∂u
∂r−(1+μ)a∆T](3.62 )
Kuchlanishlar muvozanat tenglamasi quyidagicha bo’ladi.
∂σrr
σr
+2
r(σrr− σθθ)=0;
σ
φφ = σ
θθ ( 3.63 )
(3.61) va (3.63) tengliklardan kuchlanish natijasida tog’ jinsining siljishi
uchun quyidagi tenglamani hosil qilamiz.
∂
∂ r
[ 1
r 2 ∂
∂ r ( u r 2 )]
= ∂ 2
u
∂ r 2 + 2
r ∂ u
∂ r − 2 u
r 2 = ( 1 + μ
1 − μ ) α ∂ ∆ T
∂ r ( 3.64 )
(3.64) tenglamani integrallab quyidagini hosil qilamiz.
u = a
r 2 ∫
r
0r
∆ T
( r , τ ) r 2
dr ;
∂ u
∂ r = a ∆ T ( r
1 τ ) − 2 a
r 3 ∫
r
0r
∆ T ( r , τ ) r 2
dr
(3.65)
(3.65) tenglamalardan siljish qiymatlarini (3.62) ga qo’yib quyidagi
tangensianal kuchlanishlar quyidagicha topiladi:
σ
rr = − 2 aE
(
1 − μ ) r 3 ∫
r
0r
∆ T ( r , τ ) r 2
dr ;
σφφ=σθθ= dE
1− μ[
1
r3∫r0
r
∆T(r,τ)r2dr − ∆T(r,τ)](3.66 )
Suyuqlik o’rtacha harorati
To'rt va tog’ jinsi harorati orasidagi farq
quyida-gicha bo’ladi:
∆ T
( r , τ ) = T ( r , τ )
- T
o ' rt (3.66)
61](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_61.png)
![(3.60) va (3.66) haroratni hisobga olib (3.65) formulaga qo’yib
integrallashdan keyin kuchlanishlarni aniqlaymiz.
σ
rr = aE T
0 r
0 e − ω
0 ( r − r
0 )(
1 − μ ) r 3 { r
ω
0 ¿
(3.67)
σ
θθ = aE
1 − μ T
0 r
0 e − ω
0
( r − r
0 )
r 3 { B
0 e ω
0 ( r − r
0 )
− r
2 ω
0 ¿
ω0=√
ω
2a ;
B
0 = 5
2 ω
0 [ r
0
( sinωτ + cosωτ ) + sinωτ
ω
0 ]
Quduq tubi sferik holati uchun radial kuchlanish 0 ga teng.
Tangensianal kuchlanish esa quiyidagicha bo’ladi:
σ
θθ = aE
1 − μ
( T
o '
rt − T
0 cosωτ ) = aE T
o '
rt
1 − μ ( 1 − T
0
T
o '
rt cosωτ )( 3.69 )
Quduq tubi tekis yuza va sferik sirtlardan farq qilgani uchun
kuchlanishning garmonik tebranishi (3.51),(3.52) formula va (3.68),(3.69)
qiymatlarni o’rtasida bo’ladi. Hisoblash oson bo’lishi uchun quduq tubi
yuzasida z=0 kuchlanishlarni quyidagicha yoziladi.
Yuqoridagi keltirilgan formulalarni o’lchovsiz holda yozamiz, hisoblashlar
oson bo’lishi uchun kuchlanishlarni quduq tubi sirti va maksimal chuqurlikdagi
uchun yozamiz.
Tekis kuchlanish holati uchun z = 0
quyidagicha:
62](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_62.png)
![σxx= σxx= σyy
(
1−2μ
1−3μ)αE Tcr
=−
[
1− T0
Tcr
cos 2π τ
τ0
√
1+ 2
Bi
+ 2
Bi2]
;
σ
zz = σ
zz
2 μ
1 − 3 μ αE T
cr = −
( 1 − T
0
T
cr cos 2 π τ
τ
0 √
1 + 2
B
i + 2
B
i2 ) ( 3.70 )
Maksimal chuqurlik uchun quyidagi formula hosil qilamiz:
σxx= σxx= σyy
(
1−2μ
1−3μ)αE Tcr
=−
(
1− T0
Tcr
e
−2πττ0
√
1+ 2
Bi
+ 2
Bi2)
;
σzz= σzz
2μ
1−3μαE Tcr
=
(
1− T0
Tcr
e
−2πττ0
√
1+ 2
Bi
+ 2
Bi2)
(3.71)
Quduq tubi sferik holdagi uchun
r= r0da σrr= 0
σφφ=σθθ= σφφ= σθθ
αE Tcr
1− μ
=1− T0
Tcr
cos 2π τ
τ0
(3.72 )
r=R da
σφφ=σθθ= σθθ
αE Tcr
1− μ
=
T0
Tcr
¿¿
63](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_63.png)
![+r0cosωτ ¿−r0[
1
2√
2a
ω −(r0+τ√2ωa ¿2]e−ωτ
}+¿+ 1 + 1
3 ∗ ¿
(3.70) formulaning grafigi
>
>
>
>
64](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_64.png)
![(3.72) formulaning grafigi
65](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_65.png)
![(3.73) formulaning grafigi
>
66](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_66.png)
![>
(3.70),(3.73)- formulalar bo’yicha hisoblash eksprementi o’tkazildi.
Hisoblashda
67](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_67.png)
![ω = 31
.chastota σxx= σxx= σyy
(
1−2μ
1−3μ)αE Tcr
=−
[
1− T0
Tcr
cos 2π τ
τ0
√
1+ 2
Bi
+ 2
Bi2]
;
σ
zz = σ
zz
2 μ
1 − 3 μ αE T
cr = −
( 1 − T
0
T
cr cos 2 π τ
τ
0 √
1 + 2
B
i + 2
B
i2 ) ( 3.70 )
Quduq tubi sferik holdagi uchun
r= r0da σrr= 0
σφφ=σθθ= σφφ= σθθ
αE Tcr
1− μ
=1− T0
Tcr
cos 2π τ
τ0
(3.72 )
r=R da
σφφ=σθθ= σθθ
αE Tcr
1− μ
=
T0
Tcr
¿¿
+ r
0 cosωτ ¿ − r
0
[ 1
2 √ 2 a
ω − ( r
0 + τ √ 2 ωa ¿ 2 ]
e − ωτ }
+ ¿
+ 1 + 1
3 ∗ ¿
Hisoblash qiymatlari rasmlarda keltirilgan.
r0=0,135 ;
ω=31 ch ;
68](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_68.png)
![T0
Tcr
=1,1 ;va T0
Tcr
= 0,9.Tog’ jinsi uchun a = 2 ∗ 10 − 3
m 2
s .
Keltirilgan rasmlardan ko’rinib turibdiki, quduq tubi sirti sovuganda quduq
tubi isiganga nisbatan ta’siri katta.Harorat kuchlanishi yo’nalish bo’yicha
o’zgarib turadi.Harorat ta’siri natijasida o’zgarish kuchayadi.
Bu hisoblash shuni ko’rsatadiki,hosil bo’lgan kuchlanishlar Biokriteriyasiga
bog’liq.Haroratning o’zgarishi issiqlik kuchlanishini ham qiymat ham yo’nalish
bo’yicha o’zgarib turadi.Bio ning qiymati oshgan sari kuchlanish ham oshadi
va maksimum qiymatga ega bo’ladi.Undan keyin o’zgarmas qiymatgacha
kamayar ekan.
Quduq tubi tekis bo’lganda harorat oshgan sari quduq tubi sferik
holatdagidek bo’ladi.
XULOSA
Ilmiy ishning mavzusi : Neft va gaz konlarini burg’ulashda harorat rejimi
modellarini tadqiq qilish. Bu mavzu bo’yicha umumiy xulosa shundan
iboratki,
1.Harorat ta’sirida termoelastik kuchlanish quduq devorida sodir bo’ladi.
Vaqt o’tishi bilan radius yo’nalishida kamayib boradi.
2.Hisoblashlarni ko’rsatishicha issiqlik ta’sirida hosil bo’ladigan kuchlanish
radial kuchlanish.
69](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_69.png)
![3.Har xil tog’ jinslari uchun harorat ta’siri har xil bo’lib har xil
kuchlanishlar bo’ladi. Shuning uchun quduq devori ustuvorligini oshirish
uchun burg’ulash jarayonida har xil qatlamlar uchun burg’ulash suyuqligini
tanlash ma’qul bo’ladi.
4.Burg’ulanayotgan quduq chuqurligi oshgan sari sodir bo’layotgan
kuchlanishlar parabolik bog’lanishda bo’ladi.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR
1. А Алиджановб , Ж . Акилов , Качалов О . Б . О возможном механизме
прцесса термического воздейеткия на пласты. ДАН УзССР 1969 №1
С.19-21.
2. Кулиев С.М, Есьман Б.И, Габузов Г.Г. Температурный режим
бурящихся скважин.М.<<Недра>> 1968 180 с
70](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_70.png)
![3. А,Н, Щербань, В,П,Чренняк, <<Прогноз и регулирование теплового
режима при бурении глубоких скважен >> Издательство “Недра” Москва
1974 246с
4.Амиджанов Г.Ж, Акилов Ж, Качалов О.Б.
О напряженном состоянии приза бойной зохм пласть, подвергающейся
воздействию пермозического изменея температури. Изв.Аню УзССР
серия тяхн.наук 1970 с55-58.
5.Булатов А.И, басирин Ю.М, Проселков Ю.М.
Технология бурения нефтяных и гозовых скважин М.Недра 2004 388с
6.Лыков А.В, Зейналов Д.С, Тагиев А.П. Определенис нестационарны
термоупруги и нфпряжений на стенеках скважини. Изв. ВУ3 нефть и газ
№10 1983 с.16-21
7. Лыков А.В, Теорея тепло проводности Высшая Школа 1967. 500с
8.Сеид Риза м.к и др. Вопросы длителькой устойчивости стенок
глубаких скважин. Баку 1970 700с.
9. А,Н, Щербань, В,П,Черняк, В.Н.Прогноз и регулирование теплового
режиме при буренни глубоких скважин. М.Недра.1974 240с
10.Паркус Г. Неустановивниеса температурных напряжений
М.Физматгиз,1963 с.250,
11.Ковеленко А.Д. Основы термо упругости издательство “Наукова
думка” Киев 1970 300с
12.Расулов Р.А, Фараджев Т.Г. Исследование термопластичеких
нфпряжений в опоре шаромеччных долот нефть и газ №7 1978 с.20-
23.
71](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_71.png)
![13.Мирзажонзоде А.Х, Огиболов П.М,Керимов З.Г.
Термовзкоупругости и пластичности в нефтепромысловой муханике
М.Недра 1973 267с.
14.Погарский А.А, Чефранов К.Аб Щищкин О.П. Оптимизация
проусссов глубокого бурения М.Недра 1981 293с.
15.Саид Рза М.К, Фаталеев М.Д, Фоараджев Т.Г, Исмаилов Ш.И.
Целовальников В.Ф. Устойгивость горных пофод при бурении скважин
на бщльшие глубины М.Недра 1972-г 255с
16. Мирзажонзоде А.Х. Хасанов М.М, Бахтизин Р.Н. Этюды о
моделировании сложных систем в нефтедобычи Изд. “Гилем” Уфа 1999
450с
17.Пудовкин М.А, Саломатин А.Н, Чугуном В.А. Температурные
процесси в действующих скважинах , Казань 1977 168с.
18.Рубин штейн Л.И. Температурные поля в нефтяных пластах М,
Недра 1972
19.Мирзоджонзода А.Х, Аметов И.М, Ковалев А.С. Физика нефтяного
и гозового класта М.Недра 1992 270с
72](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_72.png)
![ILOVA
1)
>
>
>
>
2)
3) >
>
73](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_73.png)
![74](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_74.png)
![75](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_75.png)
![76](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_76.png)
![77](/data/documents/6dea3260-7b65-46a7-b623-2ce1c691a400/page_77.png)
NEFT VA GAZ KONLARINI BURG’ULASHDA HARORAT REJIMI MODELLARINI TADQIQ QILISH MUNDARIJA KIRISH………………………………………………………..…………………4 I BOB. NEFT VA GAZ KONLARINI BURG’ULASHDA HARORATNING QUDUQ DEVORIGA TA’SIRINING TAHLILI 1.1.Quduqda suyuqlik haroratining burg’ulangan tog’ jinsiga bo’lgan ta’sirining o’rganilganlik holati……………….. …………………………………………….6 1.2.Harorat maydoni orqali hosil bo’ladigan termoelastik kuchlanish tenglamalari……………………………………………………………………...1 1.3. Quduq devori tog’ jinslarining ichki konveksiya hisobiga olingandagi statsionar termoelastik kuchlanganlik holati…………. ………………………...14 II BOB. QUDUQ DEVORIDA STATSIONAR HARORAT KUCHLANISHI 2.1.Statsionar harorat ta’sirida hosil bo’ladigan kuchlanish …………………… 17 2.2.Devori qalin slindr quvurida harorat kuchlanishi…………………….....21 III BOB. QUDUQ DEVORIDA HARORATNING VAQT BO’YICHA O’ZGARISHIDA HOSIL BO’LGAN KUCHLANISHNI HISOBLASH 3.1.Quduq devorida hosil bo’ladigan harorat natijasida hosil bo’lgan kuchlanishni aniqlash…………………………………………………………...25 3.2.Burg’ulash jarayonida hosil bo’lgan quduq devorida kuchlanishning tahlili……………………………………………………………………………45 1
3.3.Chuqur quduqlarning issiqlik rejimi hamda uning zaboy va quduq devori yemirilishlariga ta’siri…………………. ………………………………………………………...47 3.4. Quduq stvolining sovishi va isishi natijasida yuzaga keladigan quduq devori tog’ jinslaridagi nostatsionar temperatura kuchlanishlar ……….. ………………………………………………………………………...49 3.5. Burg’ulashda kuchlanishlarning quduq tubida davriy o’zgarishi…………… ………………………………………………………….55 3.6.Quduq tubi sferik holda kuchlanishlarni aniqlash…………………………………………………………………………59 XULOSA ………………………………………………….…………………...70 FOYDALANILGAN ADABIYOT …………..……………………………….71 ILOVA ……………………………………...………………………………….73 2
Kirish Mavzuning dolzarbligi: Neft va gaz konlarini burg’ulashda quduq chuqurligi oshgan sari yerning geotermik gradienti oshib boradi. Burg’ulash jarayonida qazilgan tog’ jinsini yer yuziga olib chiqish uchun maxsus yuvish suyuqligi quduqqa haydalanadi. Yer sathida suyuqlik ma’lum bir haroratga ega bo’ladi. Suyuqlikning quduqda sirkulyatsiya natijasida quduq devoridagi tog’ jinsi harorat almashinuvi natijasida uning harorati suyuqlik haroratiga qadar kamayadi. Natijada tog’ jinsining harorati doimiy ravishda o’zgarib turadi.Tog’ jinsida haroratning o’zgarishi vaqt bo’yicha o’zgaruvchi kuchlanishlarga keltiradi. Bu kuchlanishlar tog’ jinsida xoliqishga kelib quduq devori o’z ustuvorligini yuqotib, yemirilishga olib keladi. Natijada devor qatlamlarining ag’anab turishi yoki quduq devori torayishi va boshqa asoratlar sodir bo’ladi. Chuqur quduqlarni burg’ulashda harorat ta’sirida quduq devorining ustuvorligiga bo’lgan ta’sirini o’rganish muhim ahamiyatga ega. Yuqorida keltirilgan mulohazalarga asosan neft va gaz konlarini qazishda burg’ulash suyuqligining haroratining ta’sirida hosil bo’ladigan kuchlanishlarni aniqlash dolzarb masalalardan hisoblanadi. Tadqiqotning maqsadi : Burg’ulash suyuqligining quduq harakatidagi quduq devorida sodir bo’ladigan harorat kuchlanishini tadqiqot qilish . Tadqiqotning vazifalari: Neft va gaz quduqlarini burg’ulash jarayonida yuvish suyuqligi haroratining quduq devorida hosil bo’ladigan kuchlanishning 3
xususiyatlari va o’rganilganlik holatini tahlil qilish.Statsionar issiqlik almashinuvi natijasida sodir bo’ladigan kuchlanishlarni va tog’ jinsi bilan nostatsionar issiqlik almashinuvi hosil bo’ladigan kuchlanishlarni aniqlash va sonli tahlil qilish. Tadqiqotning obyekti sifatida neft va gaz konlarini burg’ulashda quduqni yuvish suyuqligi va quduq devoridagi tog’ jinsi harorat almashinuvida hosil bo’ladigan kuchlanish. Tadqiqotning yangiligi: 1.Neft gaz konlarini burg’ulashda yuvish suyuqligining statsionar oqimi uchun tog’ jinsida sodir bo’ladigan kuchlanish qiymatlari aniqlanadi va sonli hisob qilinadi. 2.Yuvish suyuqligini harorati ta’siri nostatsionar harakatida tog’ jinsida tuz, qum, izvestnyaklarda harorat ta’sirida hosil bo’ladigan radial aylanma kuchlanishlar. 3.Burg’ulash jarayonida quduq tubi sathida harorat almashinuv natijasida tekis quduq tubi va sferik shakldagi quduq tubida sodir bo’ladigan kuchlanishlar aniqlanadi. Tadqiqotning ilmiy va amaliy ahamiyati: Tadqiqot natijalarining ilmiy ahamiyati neft va gaz konlarini burg’ulashda suyuqlikning quduqda sirkulyatsiya jarayonida tog’ jinsida sodir bo’ladigan kuchlanishlarni hisoblashdan iborat. Tadqiqot natijalarining amaliy ahamiyati : quduqlarni burg’ulash sohasida mutaxassislar uchun quduq devori tog’ jinsilarining ustuvorligini oshirish uchun ishlatishi mumkin. 4
Dissertatsiyaning tuzulishi va hajmi : Kirish qismi, uchta bob,xulosa,foydalanilgan adabiyotlardan tashkil topgan bo’lib 70 betdan iborat. 1-bob.NEFT VA GAZ KONLARINI BURG’ULASHDA HARORATNING QUDUQ DEVORIGA TA’SIRINING TAHLILI 1.1.Quduqda suyuqlik harakatining tog’ burg’ulangan jinsiga bo’lgan ta’sirining o’rganilganlik holati. Quduqlarni burg’ulashda suyuqlik haroratining o’zgarishi va uning tog’ jinsiga bo’lgan ta’sirini olimlardan A.X.Mirzajonzoda, E.B.Chekalyuk, A.N. Sherban, A.I. Bo’latov, G.G.Gabuzov, N.S.Timofeev, I.A.Charniy, S.M.Kuliyev, B.I.Esman, Yarimiychuk kabi va boshqa olimlar tomonidan o’rganilgan. Chuqurlikda joylashgan neft va gaz konlarni burg’ulashda geotermik qonuni-ga asosan quduq harorati oshib boradi. Haroratning oshishi quduq devori ustuvorligiga ta’sir etib burg’ulash texnologiyasiga ta’sir etadi. Oxirgi yillarda haroratning quduq ustuvorligiga ta’siri bo’yicha ko’pgina ilmiy izlanishlar olib borilgan. Quduqlarni burg’ulashda uning devori murakkab kuchlanishlar holatida bo’ladi. Quduqda haroratning ozgina o’zgarish va harorat kuchlanishi kam bo’lib, haroratlar ayirmasi oshgan sari quduq devoriga cho’ziluvchan kuchlanishlar sodir bo’ladi. Timofeev ishda burg’ulash jarayonida haroratning o’zgarishi hosil bo’ladigan kuchlanishlar, quduq devorining harorat o’zgarishi bilan ustuvorligi masalalari qaralgan. 5