IV.2. Определение гидросопротивлений в скважине.

2.1. В насадках долот: [Па]

где: r - плотность бурового раствора, [кг/м3]

Q – расход промывочной жидкости, [м3/с]

dc – средневзвешенный диаметр насадок, [м]

2.2. В бурильных трубах и УБТ: [Па]

где:

L – длина колонны труб, [м]

Dv – внутренний диаметр труб, [м]

2.3. В кольцевом пространстве: [Па]

где:

D – диаметр скважины, [м]

d – наружный диаметр бурильных или обсадных труб, [м]

где:

DG – разница в собственном весе бурильной колонны

без промывки и с промывкой.

3. Определение скорости истечения промывочной жидкости из насадок долота. [м/с]

где:

Q – расход, [дм3/c]

n – число насадок

d – средний диаметр насадок, [см]

4. Определение скорости движения раствора в трубах и кольцевом пространстве[м/с]

где:

Q – расход, [дм3/c]

F – площадь внутреннего сечения трубы или кольцевого [дм2]

где:

Q – расход, [дм3/c]

D и d – диаметр скважины и труб, [мм]

5. Требования к выбору режима промывки скважины [дм3/с]

где:

D и d – диаметр скважины и труб, [см]

Vк – скорость течения жидкости в кольцевом пространстве

[дм3/с]

Оптимальная скорость восходящего потока в кольцевом пространстве должна быть

в пределах 0,4-0,6 м/с, в вязких глинах до 1,2 м/с (по Мищевичу).

По данным Американского нефтяного института:

Vк = 0,1-0,3 м/с или 0,8 – 1,0 м/с

Если Vмех < 5м/час, удельный расход жидкости на 1 мм Dдол. должен составлять

q = 0.08 дм3/c.

Если Vмех > 5м/час, q = до 0,12 дм3/с на 1 мм диаметра долота.

Для достижения гидромониторного эффекта – перепад давления на долоте должен

составлять 50 – 75 кГ/см2, а скорость истечения раствора из насадок долота должна

быть равной 90 – 110 м/с.

6. Определение суммарных гидросопротивлений при вновь выбранной подаче

буровых насосов.

где:

DP1 – гидросопротивления в скважине при подаче Q1

DP2 – гидросопротивления в скважине при подаче Q2

7. Расчет времени одного цикла промывки, [мин]

где:

Vc , Vм – объемы скважины и металла бурильной колонны [м3]

Q – производительность, [дм3/с]

7.1. Приближенное определение объема скважины и продолжительности цикла

промывки.

Объем 1 п.м. внутритрубного пространства [дм3] определяется по следующей формуле:

где:

D” – наружный диаметр обсадных труб, выраженный

в целых числах дюймов, [in]

По старой классификации номер долота диаметру обсадной колонны (в дюймах) из

под которой ведется бурение.

Пример расчета:

Глубина скважины – 3000 м

Бурение ведется из-под башмака технической колонны 245мм (9”)

долотом 215,9 мм (№9)

Vскв = 40,5 × 3000 = 121,5 м3

Вес инструмента находящегося на забое – 100т

Объем металла определим следующим образом: [м3]

Предположим, что производительность насосов Q = 25 дм3/с, тогда время цикла по

формуле п.7, составит: [мин]

9. Определение производительности буровых насосов типа У8-6, У8-6МА-2. [дм3/с]

где:

D и d – диаметры втулки и штока, [дм]

S – длина хода поршня, [дм] (для У8-6МА-2 – 4дм)

n – число двойных ходов [мин^-1]

k – коэффициент наполнения, (принимаем k = 0,85)

10. Определение производительности буровых насосов–триплексов, типа НБТ – 475.

[дм3/с]

где:

D – диаметр втулки, [дм]

S – длина хода поршня, [дм] (для НБТ-475 – 2,45дм)

n – число двойных ходов [мин^-1]

k – коэффициент наполнения, (принимаем k = 0,9)

11. Определение расхода жидкости вытекающей из отверстия (насадки, штуцера)

под заданным давлением, выбор штуцера. [м3/с]

где:

m - коэффициент расхода для бурового раствора

r = 1,2 – 1,3 г/см3, m = 0,9

r = 1,4 – 1,6 г/см3, m = 0,8

r = 1,7 – 1,9 г/см3, m = 0,7

F – площадь отверстия, [м2]

g – ускорение свободного падения, [9.81м/с2]

H – напор, [метров водяного столба]

Откуда:

где:

Р – необходимое давление [кГ/см2]

так как

тогда

где:

d – необходимый диаметр отверстия при заданных

значениях Q и P, [мм]