10. Массовый расход жидкости

М = 5 кг/с

11. Массовый расход шлама на всех участках

для участков i = 1–3:

для участков i = 4–7: .

для участков i = 1–3: 2600 кг/м³ ∙ 50 м/ч ∙ 0,01 м² = = 0,4082 кг/с

12. Средняя скорость жидкости на всех участках i = 1–3, 5–7

V₁ = 0,7576 м/с

V₂ = 0,9615 м/с

V₃ = 2,174 м/с

V₅ = 3,012 м/с

V₆ = 1,1338 м/с

V₇ = 0,6369 м/с

13. Плотность смеси на всех участках

ρ_{см i} = ρ ∙ (1 – Ψ ) + ρ_ш ∙ Ψ , кг/м³

На участках i = 5–7: Ψ=0.

На участках i = 1–3: p_{см i} = 1000 ∙ (1 – 0,05) + 2600 ∙ 0,05 = 1080 кг/м³

На участках i = 5–7: p_{см i} = 1000 кг/м³

14. Числа Сен-Венана, Рейнольдса и Хедстрёма для течения промывочной жидкости на участках i = 1–3, 5–7

Число Сен-Венана учитывает силы трения в трубопроводах.

Число Рейнольдса характеризует отношение кинетической энергии потока жидкости (газа) и напряжения сдвига.

Число Хедстрёма характеризует взаимосвязь касательной силы трения на поверхности трубопровода, вязкости и плотности жидкости (газа).

Sen_i: =0 => Sen_i = 0.

Re₁ = = 22210,74

Re₂ = = 23018,65

Re₃ = = 20750,99

Re₅ = = 104965,3

Re₆ = = 64419,71

Re₇ = = 48253,23

Hen_i: Sen_i = 0 => Hen_i = 0

15. Режим течения промывочной жидкости на участках i = 1–3, 5–7

–

эмпирическая формула Е.М. Соловьёва.

Для ТВ:

C = 2100 для круглых сечений;

C = 1600 для кольцевых сечений.

τ₀ = 0 => Sen_i = 0 => Hen_i = 0:

для круглых сечений = 2107,3

для кольцевых сечений = 1607,3

Если Re_i ≥ Re_крi , то режим течения жидкости на участке турбулентный.

16. Коэффициент линейных сопротивлений на всех участках

Для участков i = 1–3, 5–7:

• Если режим течения промывочной жидкости на участке турбулентный, то

–

полуэмпирическая формула А.Д. Альтшуля.

Для участка i = 4:

λ_i = 0.

λ₁ = = 0,139506

λ₂ = = 0,146748

λ₃ = = 0,184648

λ₅ = = 0,133578

λ₆ = = 0,118226

λ₇ = = 0,110039

17. Линейная потеря давления на всех участках

= … ∙ 10⁵, Па –

формула Дарси - Вейсбаха.

Р_л1 = 0,139506 * = 1117263,51 = 11,2*10⁵ Па

Р_л2= 0,146748 * = 6097238,65 = 61*10⁵ Па

Р_л3 = 0,184648 * = 2618092,23 = 26,2*10⁵ Па

Р_л5 = 0,133578 * = 922051,3 = 9,22*10⁵ Па

Р_л6 = 0,118226 * = 3677911,44 = 36,8*10⁵ Па

Р_л7 = 0,110039 * = 4463,64 =0,04*10⁵ Па

18. Коэффициент местных сопротивлений движению ПЖ снаружи и внутри СЭ на всех участках

–

эмпирическая формула Б.С. Филатова.

Для участков i = 1, 2, 6:

- при D_СЭ > D_БТ, d_СЭ < d_БТ (муфтовое соединение БТ) b = 2;

Для участков i = 3, 4, 5, 7: ξ_i = 0.

ξ₁ = 2 *( =2

ξ₂ = 2 *( =6,03

ξ₆ = 2 *( =0,286

19. Местная потеря давления в соединительном элементе на всех участках

= … ∙ 10⁵, Па –

формула Вейсбаха.

Рм₁ = 2 * 1080 * = 619874 = 6,2*10⁵ Па

Рм₂ = 6,03 * 1080 * = 3010,3 = 0,03*10⁵ Па

Рм₆ = 0,286 * 1000 * = 183,83 = 0,002*10⁵ Па

20. Потеря давления на трение в промывочной жидкости на всех участках

На участках i = 1–3; 5–7:

= … ∙ 10⁵, Па.

На участке i = 4: потеря давления на трение ПЖ в буровом долоте P_Д

P_трi = P_Д = ρ ∙ V_C²/ (2 ∙ μ_н²) = … ∙ 10⁵, Па,

где μ_н – коэффициент расхода при истечении ПЖ из долота (гидромониторных насадков долота), μ_н = 0,7 – 0,95.

Р_тр1 = 11,2*10⁵ + 6,2*10⁵ * = 52776166,67 = 527,77*10⁵ Па

Р_тр2 = 61*10⁵ + 0,03*10⁵ * = 6756996,1 = 67,57*10⁵ Па

Р_тр3 = 26,2*10⁵ + 0 * = 26,2*10⁵ Па

Р_тр4 = P_Д = 1000 * 10²/ (2 ∙ 0,8²) = 78125 = 0,78 Па

Р_тр5 = 9,22*10⁵ + 0 * = 9,22*10⁵ Па

Р_тр6 = 36,8*10⁵ + 0,002*10⁵ * = 3733520,15 = 37,33*10⁵ Па

Р_тр7 = 0,04*10⁵ + 0 * = 0,04*10⁵ Па