Проектирование расхода бурового раствора

Минимальное значение расхода бурового раствора (Q_min) необходимой для очистки забоя скважины от шлама определяется по формуле:.

 

Q_min = 0 .785 V_к (Д_с² – d_н²) 10³ (25)

 

где V_к – средняя скорость течения глинистого раствора в затрубе, м/с

 

V_к= 1,25 V_в (26)

где: V_в – скорость витания частиц шлака в кольцнвом пространстве. м/с.

 

V_к= 1,25 V_в (26)

 

где: V_в – скорость витания частиц шлака в кольцевом пространстве. м/с.

 

 (27)

 

где: R –постоянная Реттинчера, R=5,72 м/с при R_е >60;

d₄ – диаметр частиц шлака, м;

 - плотность горной породы (п.2.5), кг/м³;

 - плотность бурового раствора (п.2.5), кг/м³;

д_с – диаметр скважины, м;

d_н – минимальный наружный диаметр бурильной колонны,м;

 

 (28)

 

где: R_e – критерий Рейнольда;

P -пластическая вязкость раствора, Па-С

P =(0,004-0,005) Р (29)

где: Р –динамическое напряжение сдвига, Па

Р= 0,0085 -7 (30)

Расчет минимального расхода бурового раствора по формулам

Интервал 0-50м: P=1,87 Па; PY= 0,0035 ПаС

интервал 0-715 м: Р=0,0085 1173 – 7 =2,97 Па

P =0,0045 2,97 = 0,0134 ПаС

V_к =1,25 0,66 = 0,83 м/с

715-1830м Q_min =0.785 0.83 (0.310² – 0.127²) 10³ = 52.0 л/с

Технологический необходимый расход бурового раствора определяется по формуле:

 

 (31)

 

где: Q_ТН – технологически необходимая величина расхода для обеспечения процесса углубления скважины, л/с;

Р_max – максимально допустимое давление на выкиде буровых насосов, Мпа;

Р_ДТ –технологически необходимая величина перепада на долоте, Мпа:

Р_R - гидроимпульсное давление 2-3 Мпа;

 - плотность промывочной жидкости внутри бурильной колонны и в заколонном пространстве, кг/м³;

а_i – коэффициент гидросопротивления независящий от глубины скважины м^-4;

l₁, l₂ – длины секций бурильной колонны с разными диаметрами и толщиной стенок, м;

b_i, b_j – коэффициент гидросопротивления зависящий от длины м^-5

 

а_i=a_mc+a_М+а_в+а_ТВ (32)

 

где: a_mc,a_М,а_в,а_ТВ учитывает соответственно сопротивления в монифольте, в стояке, вертлюге, ведущей трубе, м^-4 \9, приложение1\.

 (33)

 

где: d_В – внутренний диаметр труб.скважины секции,м.

 

 (34)

 

где: Д_с – диаметр скважины с учетом увеличения,м

 

 (35)

 

где: Д_Д – диаметр долота, м. интервал 1830-2560 м:

 

 

Результаты расчетов сведены в таблицу 21. Расход промывочной жидкости при нормальных условиях бурения должен соответствовать выражению.

 

Q_ТН > Q > Q_min (36)

Таблица 21 - Расход промывочной жидкости по интервалам

Интервал, м	QТН, л\с	Q, л\с	Qmin, л\с
0-50	52,0	42,0
0-715	40,0	55,0	52,0
715-1830	36,0	32,0	20,0
1830-2560	36,0	32,0	19,0

 

2.4.3 Расчет частоты вращения долота

Частота вращения долота определяется при выполнении условия обеспечения необходимого времени контакта вооружения долота с забоем \9\:

 

 (37)

 

где: n - частота вращения долота, об\мин;

G_Д – динамическая составляющая осевой нагрузки на долото.Н;

С =5100 м\с – скорость звука в материале вала забойного двигателя;

К_ВД – коэффициент, учитывающий мгновенную задержку частоты вращения вала забойного двигателя при вдавливании зуба шарошки долота в породу;

Е = 2,1 10¹¹ – модуль упругости материала, н\м²;

F – площадь поперечного сечения вала турбобура, м²;

R_Д –радиус долота. м;

- время контакта, млс;

β - угол между осью долота и осью шарошки.

 

 (38)

 

где: G_СТ – статическая составляющая осевой нагрузки на долото, Н.

 (39)

 

интервал 0-716м:  

 

 

Расчет остальных интервалов аналогичен. Результаты расчета представлены в таблице 22.

 

Таблица 22 - Частота вращения долота

Интервал, м	Е. Н\м2	F, м2	КВД		GСТ,Кн	GД, Кн	n об\мин
0-600			4	3,0	57	14	480
600-1830			1	4,0	46	12	300
1830-2560			1	5,0	170	43	420

 

---

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 665; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!