Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA GIW13 - CZERWIEC 2019



PYTANIE NR 25.
Jaka minimalna długość obciążników 6½" w otworze wiertniczym wypełnionym wodą daje możliwość wywarcia 120 kN nacisku na świder?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Minimalną długość obciążników wyznacza się z warunku nacisku na świder: L = F / (q · kw · s).
Podstaw: F=120000 N, q=1300 N/m, kw=0,873, s=0,7.
Otrzymasz L ≈ 120000/(1300·0,873·0,7)=150,75 m, czyli po zaokrągleniu 151 m.

Pełne wyjaśnienie:

W otworze wypełnionym wodą (lub płuczką) obciążniki nie "dociskają" świdra swoim ciężarem w 100%, ponieważ działają siły wyporu. Dodatkowo w praktyce część ciężaru obciążników nie przechodzi na świder (tarcie, geometria zestawu, straty), co opisuje współczynnik wykorzystania s.

Dlatego efektywny nacisk na świder można zapisać jako:

F = q · L · kw · s

gdzie: q to ciężar jednostkowy obciążników (N/m), L to ich długość (m), kw to współczynnik wyporności w wodzie, a s to współczynnik wykorzystania obciążników na nacisk.

Przekształcamy wzór do postaci na długość:

L = F / (q · kw · s)

Podstawiamy dane z zadania:

  • F = 120 kN = 120000 N (ważne przeliczenie jednostek),
  • q = 1300 N/m,
  • kw = 0,873,
  • s = 0,7.

Obliczenie:

L = 120000 / (1300 · 0,873 · 0,7) = 120000 / 794,43 ≈ 150,75 m.

W pytaniu jest "minimalna długość", więc wynik należy zaokrąglić w górę do wartości z odpowiedzi: 151 m.

Pozostałe propozycje wynikają typowo z błędów rachunkowych: pominięcia kw (brak korekty na wypór), pominięcia s (założenie 100% przeniesienia ciężaru na świder) albo błędnego przeliczenia 120 kN na 120 N. Na egzaminie zawsze sprawdzaj, czy w mianowniku masz iloczyn wszystkich współczynników i czy jednostki końcowe dają metry.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak obliczyć minimalną długość obciążników dla zadanego nacisku na świder?
Stosuje się zależność: L = F / (q · kw · s), gdzie F to wymagany nacisk (w N), q to ciężar jednostkowy obciążników (N/m), kw uwzględnia wypór w wodzie/płuczce, a s uwzględnia straty przeniesienia nacisku. Na końcu wynik zaokrągla się do metrów.
Dlaczego w obliczeniach nacisku na świder uwzględnia się współczynnik wyporności?
Ponieważ w cieczy narzędzia "ważą" mniej niż w powietrzu. Siła wyporu zmniejsza efektywny ciężar obciążników, więc bez współczynnika wyporności przeszacujesz nacisk na świder. W praktyce prowadzi to do błędnego doboru długości BHA i niewłaściwych parametrów wiercenia.
Co oznacza współczynnik wykorzystania obciążników na nacisk s?
To współczynnik mówiący, jaka część potencjalnego ciężaru obciążników realnie zamienia się w nacisk na świder. Uwzględnia straty wynikające m.in. z tarcia, krzywizny otworu i pracy zestawu przewodu. Gdy s < 1, do uzyskania tego samego nacisku potrzeba większej długości obciążników.
Jak poprawnie przeliczyć 120 kN na niutony w zadaniu wiertniczym?
Trzeba pamiętać, że 1 kN = 1000 N. Zatem 120 kN = 120 · 1000 N = 120000 N. To częsty punkt utraty punktów na egzaminie: pozostawienie wartości w kN bez zamiany psuje spójność jednostek, bo q podane jest w N/m.
Jakie są najczęstsze błędy w zadaniach na długość obciążników w wodzie?
Najczęściej pomija się jeden z mnożników (kw albo s), myli się jednostki (kN ↔ N) lub źle zapisuje się wzór, np. dzieląc przez (q + kw) zamiast przez iloczyn. Błędem jest też zaokrąglenie w dół, gdy pytanie dotyczy minimalnej długości.
Czy w takim zadaniu wynik należy zaokrąglić w górę czy w dół?
Gdy pytanie brzmi o minimalną długość zapewniającą wymagany nacisk, bezpieczne jest zaokrąglenie w górę do najbliższego metra lub wartości z odpowiedzi. Zaokrąglenie w dół mogłoby oznaczać, że realnie nie osiągniesz wymaganego nacisku na świder.
Jak rozpoznać, że obciążniki mają podany ciężar jednostkowy w N/m?
W treści/odpowiedziach pojawia się zapis typu "ciężar jednostkowy = … N/m". To informacja, ile siły ciężaru przypada na 1 metr obciążników w powietrzu. W obliczeniach na nacisk w cieczy zwykle koryguje się ją przez przemnożenie przez kw, a potem przez s.
Dlaczego sama długość obciążników nie gwarantuje zawsze tego samego nacisku na świder?
Bo nacisk zależy też od środowiska (woda/płuczka → wypór), warunków otworu (tarcie, krzywizna), stanu zestawu i sposobu prowadzenia wiercenia. Te czynniki powodują, że część ciężaru "ginie" po drodze, dlatego w zadaniach wprowadza się współczynnik wykorzystania s.
Jak sprawdzić, czy obliczenie długości obciążników ma sens jednostkowo?
Zrób szybki test jednostek: w mianowniku masz (N/m) · (bezwymiarowe) · (bezwymiarowe) = N/m. Następnie N podzielone przez N/m daje m. Jeśli wychodzi inna jednostka, to znak, że pomyliłeś przeliczenie kN→N albo błędnie użyłeś współczynników.
Jak przygotować się do egzaminu z obliczeń nacisku na świder i obciążników?
Przećwicz kilka zestawów zadań z różnymi płynami i współczynnikami, aż wzór L = F/(q·k·s) stanie się automatyczny. Zawsze zapisuj dane z jednostkami i wykonuj przeliczenie kN→N na początku. Na końcu sprawdź, czy wynik jest realistyczny (rzędu setek metrów dla dużych nacisków).
info

Statystycznie 43% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Źródła:

  • Bourgoyne A.T., Millheim K.K., Chenevert M.E., Young F.S.: "Applied Drilling Engineering", Society of Petroleum Engineers (SPE), rozdziały dotyczące BHA/WOB i wpływu wyporu (buoyancy) na efektywny ciężar.
  • Mitchell R.F., Miska S.Z. (red.): "Fundamentals of Drilling Engineering", Society of Petroleum Engineers (SPE), część o obliczeniach WOB i współczynniku wyporu narzędzi w płynie.
  • Rabia H.: "Oilwell Drilling Engineering: Principles and Practice", rozdziały o doborze obciążników (drill collars) i nacisku na świder oraz korektach na wyporność.

Materiały:

  • Podręczniki do inżynierii wiertniczej omawiające BHA i WOB (rozdziały o obciążnikach i wyporze).
  • Zestawy zadań rachunkowych z technologii wiercenia (zadania na długość/ciężar obciążników).
  • Notatki z fizyki/inżynierii: zasada Archimedesa i ciężar pozorny w cieczy.
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego