68) Гідравлічні втрати тиску в кп при ламінарному русі в’язкопластичної рідини.
При ламінарному режимі руху вязкопластичної рідини в КП утворюється ядро яке ділить потік на два шари .
І-й
шар
;
ІІ-й
шар
;
Ядро
має площу поперечного перерізу
і
бокову
умлва рівноваги сил що діють на ядро
Граничні
умови
при
;
при
при
;
Для І-го шару
Для ІІ-го шару
Невідомі В, В1, С, Сі, а, b, V0 знаходять із семи рівнянь Воларовича- Туткіна з врахуванням граничних умов.
Постійні їз системи рівнянь у явному вигляді незнаходяться оскільки вони знаходяться у вигляді одночленів і логорифмів тому рівняння є трансиндентним.
Вважаючи постійні В, В1, С, Сі, а, b, V0 відомими знаходять витрату в кільцевому просторі
Систему
з семи рівнянь і витрати можна звести
до двох рівнянь інтегруючи ріні і
виключивши невідомі В, В1, С, Сі і а
одержують рівняння витрати
(1)
(2)
,
-
внутрішній діаметир зовнютруби
,
За
форм. 1 і 2 побудовані графічні залежності
Sen=Sen(
,
).
За допомогою цьошо графіка можна знати значення коеф.
,
69. Гідравлічні втрати тиску в кп при турбулентному русі вязкопластичної рідини.
При турбулентному русі в'язких і в'язкопластичних рідин гідравлічні втрати визначають за формулою (8.9) Дарсі-Вейсбаха.
Коефіцієнти гідравлічних опорів знаходять за формулою (8.6-8.8) із врахуванням заміни d=Dc-dз.
В реальній свердловині кільцевий простір має складну конфігурацію: поперечний переріз ствола не завжди круговий; колона труб у ньому розміщена, як правило, ексцентрично; по довжині кільцевого простору є звуження і розширення свердловини. Розширення та ексцентричне розміщення колони труб зменшують гідравлічні втрати, а звуження збільшують їх. Повністю врахувати всі фактори неможливо. Тому при розрахунках беруть, що кільцевий простір свердловини утворений співвісними циліндрами. Гідравлічні втрати, розраховані при такому допущенні, звичайно, дещо більші від дійсних.
70. Гідравлічні втрати тиску в бурильних замках, турбобурі , долоті , обв’язці .
Перепад тиску в турбінах турбобура вираховується за формулою
, (8.28)
де pтн, Qтн — довідкові дані турбобура при номінальному режимі його роботи на рідині густиною g .
(8.17)
де
- сума крефіцієнтів опорів інших елементів
циркуляційної системи, м-4
(табл. 8.2).
Гідравлічні втрати тиску в замках визначають за формулою
(8.12)
де — коефіцієнт місцевого опору в замку;
V — середня швидкість руху в трубах або в незвуженій частині кільцевого простору;
n — кількість замків або муфт.
Перепад тиску в промивальних насадках бурових доліт визначається за формулою
(8.16)
де Q — витрата рідини, м3/с ;
— коефіцієнт витрати, який залежить від конфігурації насадок, відношення довжини прохідного каналу до діаметра і числа Рейнольдса;
f — площа промивальних отворів у долоті, м2.
71. Гідравлічні втрати тиску в місцевих опорах . Місцеві гідравлічні опори. До місцевих гідравлічних опорів належать замки, долото, вибійний двигун, обв’язка бурових насосів (ведуча труба, стояк, вертлюг, буровий шланг) та інші. Гідравлічні втрати тиску в замках визначають за формулою
(8.12)
де — коефіцієнт місцевого опору в замку;
V — середня швидкість руху в трубах або в незвуженій частині кільцевого простору;
n — кількість замків або муфт.
Коефіцієнт місцевого опору в замках визначають за формулою Борда-Карно.
При русі всередині колони
(8.13)
при русі в кільцевому просторі
(8.14)
де d, dз — внутрішній і зовнішній діаметри труб, м ;
dвзам — найменший внутрішній діаметр замка, м ;
dзам — зовнішній діаметр замка, м.
(8.15)
де l - довжина колони одного типорозміру, м ;
lT - середня довжина труби між замками або муфтами.
Перепад тиску в промивальних насадках бурових доліт визначається за формулою
(8.16)
де Q — витрата рідини, м3/с ;
— коефіцієнт витрати, який залежить від конфігурації насадок, відношення довжини прохідного каналу до діаметра і числа Рейнольдса;
f — площа промивальних отворів у долоті, м2.
Місцеві гідравлічні втрати в інших елементах циркуляційної системи можна вирахувати за формулою
(8.17)
де - сума крефіцієнтів опорів інших елементів циркуляційної системи, м-4 .
(8.18)