KWALIFIKACJA GIW13 - STYCZEŃ 2024

PYTANIE NR 24.
Ile wynosi minimalna długość obciążników 6½" w otworze wiertniczym wypełnionym wodą, która daje możliwość wywarcia nacisku na świder o wartości P = 120 kN?
Ilustracja przedstawia wzór matematyczny używany w kontekście techniki wiertniczej, związany z obliczaniem nacisku na świder.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Aby wywrzeć nacisk na świder P = 120 kN w otworze wypełnionym wodą, dobiera się taką długość obciążników 6½", by ich ciężar pozorny (po uwzględnieniu wyporu) zapewnił co najmniej tę siłę na dnie. Z podanych wartości minimalna długość wynosi 151 m.

Pełne wyjaśnienie:

Wiercenie wymaga zapewnienia określonego nacisku na świder (WOB). W praktyce uzyskuje się go głównie przez zastosowanie odpowiedniej długości obciążników, które przenoszą na dno siłę wynikającą z ich ciężaru.

Kluczowe jest to, że otwór jest wypełniony wodą, więc obciążniki nie "ważą" w wodzie tyle, co w powietrzu. Należy uwzględnić wypór: w cieczy działa siła wyporu zmniejszająca ciężar pozorny elementu. Dlatego w obliczeniach używa się ciężaru liniowego obciążników skorygowanego o wpływ medium (w uproszczeniu: ciężar w powietrzu pomniejszony o część odpowiadającą gęstości cieczy).

Zadanie sprowadza się do zależności:

  • wymagana siła na świdrze = 120 kN,
  • siła możliwa do uzyskania z obciążników = (ciężar pozorny na 1 m) × (długość),
  • stąd długość = 120 kN / (ciężar pozorny na 1 m).

Wynik 151 m oznacza minimalną długość obciążników 6½" potrzebną, aby po uwzględnieniu wyporu w wodzie uzyskać wymagany nacisk. Krótsze odcinki (np. 123 m) dają zbyt mały WOB, a dłuższe (162 m, 171 m) przekraczają minimum i nie odpowiadają pytaniu o wartość minimalną.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdzaj, czy w treści podano medium w otworze (woda/płuczka). Zmiana gęstości medium zmienia ciężar pozorny i może istotnie zmienić wymaganą długość obciążników.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Nacisk na świder (WOB) to siła, z jaką kolumna wiertnicza dociska świder do dna otworu. W praktyce reguluje się go głównie przez dobór i długość obciążników oraz parametry pracy. Zbyt mały WOB obniża postęp wiercenia, a zbyt duży może powodować awarie i wibracje.
Woda (i każda ciecz w otworze) wywołuje siłę wyporu, która zmniejsza ciężar pozorny obciążników. To oznacza, że ten sam zestaw obciążników w wodzie daje mniejszy WOB niż w powietrzu. Pominięcie wyporu prowadzi zwykle do zaniżenia wymaganej długości obciążników.
Wypór to siła skierowana ku górze, równa ciężarowi wypartej cieczy. Ciężar pozorny to "efektywny" ciężar elementu zanurzonego w cieczy: ciężar w powietrzu pomniejszony o wypór. W obliczeniach WOB używa się właśnie ciężaru pozornego, bo on realnie obciąża świder.
Potrzebujesz: wymaganej siły WOB (tu 120 kN), ciężaru liniowego obciążników (na 1 m) oraz informacji o medium (tu woda), aby skorygować ciężar o wypór. Często ciężar liniowy dla rozmiaru 6½" bierze się z tablic lub danych producenta używanych w technologii wierceń.
Tak. Im większa gęstość płuczki, tym większy wypór i tym mniejszy ciężar pozorny obciążników. W efekcie, aby uzyskać ten sam WOB, zwykle trzeba zastosować większą długość obciążników lub inny zestaw elementów BHA. To częsty temat zadań rachunkowych.
Po obliczeniu porównaj wynik z typowymi praktykami dla danej średnicy i planowanego WOB: czy długość nie jest skrajnie mała lub skrajnie duża. Dodatkowo sprawdź jednostki (kN vs N) i sens fizyczny: w wodzie ciężar pozorny jest mniejszy, więc wymagana długość powinna być większa niż w powietrzu.
Najczęstsze błędy to: nieuwzględnienie wyporu, pomyłki w jednostkach (kN/N), użycie masy zamiast siły, oraz przyjęcie niewłaściwego ciężaru liniowego dla rozmiaru obciążników. Błędem bywa też wybór odpowiedzi "na oko" bez sprawdzenia, że pytanie dotyczy wartości minimalnej.
W typowych warunkach głównym źródłem WOB są obciążniki w zestawie dennym (BHA), ale wpływ mają też m.in. tarcie w otworze, geometria otworu, stan przewodu i technika sterowania obciążeniem na haku. W zadaniach egzaminacyjnych zwykle zakłada się model uproszczony: WOB wynika z ciężaru pozornego obciążników.
Wskazówką jest opis medium: "otwór wypełniony wodą" oznacza konieczność korekty o wypór. Jeśli zadanie mówi o ciężarze liniowym w powietrzu, musisz go przeliczyć na ciężar pozorny w wodzie. Jeżeli podany jest już "ciężar w wodzie" lub współczynnik wyporu, używasz tej wartości bez dodatkowych założeń.
Ćwicz schemat: (1) wypisz dane, (2) ustal czy jest ciecz i czy potrzebny jest wypór, (3) dobierz właściwy ciężar liniowy obciążników, (4) policz długość z proporcji, (5) sprawdź jednostki i sens wyniku. Dodatkowo ucz się typowych wartości i tabel dla obciążników oraz zasad doboru BHA.
info

Około 57% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Eksperci podkreślają: "Aby wywrzeć nacisk na świder P = 120 kN w otworze wypełnionym wodą, dobiera się taką długość obciążników 6½", by ich ciężar pozorny (po uwzględnieniu wyporu) zapewnił co najmniej tę siłę na dnie."

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty do technologii wierceń obejmujące dobór obciążników i WOB (materiały szkolne/branżowe)
  • Opracowania z mechaniki płynów/zasady wyporu w kontekście ciężaru pozornego elementów stalowych w cieczy
  • Tablice/arkusze producentów dla obciążników (masa/ciężar na metr dla danego rozmiaru) używane w obliczeniach wiertniczych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego