2.10.3 Проектирование расхода промывочное жидкости

Проектируемый расход промывочной жидкости выбирается при соблюдении условия [33]:

(35)

где Qmin – необходимый расход для очистки забоя скважины от выбуренной породы;

Qтн – технологически необходимая величина Q удовлетворяющяя основным технологическим требованиям процессов углубления скважины.

, м³/с (36)

где ₁, ₂ – соответственно плотности промывочной жидкости внутри бурильного инструмента и в заколонном пространстве, кг/м³ или Нс²/м⁴;

ai – коэффициент гидросопротивленний, не зависящий от глубины скважины, м^-4;

bi, bj – соответственно коэффициенты гидросопротивлений, зависящие от глубины скважины, м^-5;

li, lj – соответственно длины секций бурильной колонны с разными диаметрами и толщинами стенок труб, м.

Определим Qтн для последнего интервала по формуле (36):

м³/с.

Для остальных интервалов рассчитывается аналогично.

Исходные данные и результаты вычислений по формулам (35 - 36) в таблице 27.

Таблица 27 – Проектирование расхода промывочной жидкости

Интервал, м		1, кг/м3	2, кг/м3	аi, м-4	bi li, м-5	bj lj, м-5	Pmax, МПа	РГД, МПа	Роч, МПа	Qтн, м3/с
от (верх)	до (низ)
0 60 705 1075 1300 2060 2580	60 705 1075 1300 2060 2580 2650	1180 1180 1060 1080 1100 1100 1130	1540 1590 1590 1660 1660 1700 1700	0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36	- 0,59 0,59 1,019 1,064 1,380 1,380	- 0,54 0,54 0,948 0,990 1,300 1,300	0,020 0,040 8,800 10,600 10,600 10,700 12,700	0,01 0,01 0,01 0,01 0,19 0,72 2,6	0,020 0,040 0,040 0,500 0,500 0,200 0,200	0,027 0,026 0,034 0,029 0,028 0,024 0,023

2.10.4 Расчет частоты вращения

При роторном способе бурения частоту вращения определяют по формуле (37) согласно [33]:

, об/мин (37)

где Dд – диаметр долота, м;

G – осевая нагрузка, кН .

Согласно [42], при турбинном способе бурения частоту вращения предлагается определять по формуле (38):

, об/мин (38)

где С – скорость звука в материале вала двигателя; С=5100 м/с;

 - угол между осью шарошки и долотом; sin = 0.8;

Е – модуль упругости; Е = 2,1^.10¹¹ Па;

F – площадь поперечного сечения тела, м² F = 50^.10^-4 м²;

R – радиус долота, м;

К – коэффициент вдавливания зуба долота в породу;

_к – время контакта, млс.

Исходные данные и результаты вычислений по формуле (37 - 38) в таблице 28.

Таблица 28 – Расчет частоты вращения

Интервал, м		G, кН	Gд, кН	к, млс	К	R, м	n, об/мин
от (верх)	до (низ)
0 60 705 1075 1300 2060 2580	60 705 1075 1300 2060 2580 2650	24,5 - - - - - -	7,4 10,3 17,4 21,8 23,1 26,0 27,9	- 3,72 3,72 4,58 4,58 4,58 4,58	- 5 4 4 4 4 3	- 0,107 0,107 0,107 0,107 0,107 0,107	82 325 408 409 412 424 348