4.3. Расчет потерь давления при электробурении

В отличие от роторного и турбинного бурения в бурильных трубах и ве­дущей трубе при электробурении располагается кабель. Расчет потерь давления в трубах с кабелем производится по формуле

(4.20)

где d_k - диаметр кабеля;

ξ = 2,4 - коэффициент местного сопротивления в замке.

Для кабеля сечением 10 см², d_k = 36 см.

При бурении с промывкой водой

λ = 0,0525Re^-0,075 (4.21)

При бурении с промывкой глинистым раствором

λ = 0,016 - 0,018 (4.22)

Потери давления в электробуре и ведущей трубе рассчитываются по формуле (4.14). Значения коэффициентов «а» приведены в табл. 4.5.

Таблица 4.5 - Гидравлическая характеристика электробуров и ведущей трубы

Тип электробура	а*10-5 Па*с2/м3*кг
Э 215/8 М	10,2
Э 215/8 MP	28,7
Э 170/8 MP	32,0
Э 170/8 MP	71,4
Э 164/8 M	39.7
Э 185/8	20,0
Ведущая труба с токоприемником	3,56

В остальных элементах циркуляционной системы расчет потерь давления при электробурении производится обычным образом в соответствии с п.4.2, 4.3.

Задачи

4.1.Рассчитать потери давления в отдельных элементах циркуляционной системы буровой. Определить давление на насосе (стояке) при бурении.

4.2.Построить график изменения давления бурового раствора по стволу скважины (в трубах и кольцевом пространстве) при бурении.

4.3.Определить интервалы, где есть опасность поглощения (гидрораз­рыва), проявления.

5. Гидродинамические давления в скважине

В процессе проводки скважин имеют место динамические процессы, связанные с движением бурильных или обсадных труб, изменением скорости по­тока жидкости из-за резкого перекрытия сечения канала (момент "стоп" при цементировании, забивание промывочных отверстий долота) или резкого пуска и остановки насоса и т.д. Возникающие при этом значительные гидродинами­ческие давления могут привести к нарушению целостности стенок скважин и бурового оборудования, возникновению осложнений (поглощения, проявления и др.).

5.1. Расчет гидродинамических давлений при спуско-подъемных операциях

Гидродинамические давления в скважине при движении в ней колонны труб обуславливаются гидравлическими сопротивлениями вытесняемой жид­кости и ее инерцией при разгоне и торможении труб. Поскольку максимумы скорости и ускорения труб во времени не совпадают, гидравлические и инер­ционные давления не суммируют.

5.1.1. Расчет давлений при движении труб с постоянной скоростью

При движении труб с закрытым нижним концом, с навернутым долотом, трубобуром гидродинамическое давление определяется по формуле Дарси-Вейсбаха

(5.1)

Если размеры кольцевого пространства на разных участках различны

(5.3)

где К - коэффициент, учитывающий увлечение части жидкости стенками труб, Р > 0 при движении труб вниз и ΔР < 0 при подъеме труб. (5.4)

При турбулентном режиме движения жидкости

(5.5)

при ламинарном

(5.6)

Поскольку для вычисления К необходимо знать режим движения скорос­ти жидкости, поступают следующим образом.

Находят К по формуле (5.5) в предположении, что режим движения вы­тесняемой жидкости турбулентный. Вычисляют U и определяют режим соглас­но разделу 4. Если предположение о режиме течения подтвердилось, ведут рас­чет дальше, если нет - рассчитывают K по формуле (5.6).

При движении труб с открытым нижним концом гидродинамические давления меньше на 25-30 %

Скорость подъема труб определяется весом поднимаемой колонны и мощностью буровой установки (табл. 51).