6. Начальное напряжение сдвига пж

Если ПЖ – техническая вода (ТВ), то τ₀ = 0,  = 1000 кг/м³. Если ПЖ – глинистый раствор (ГР), то в соответствии с производственными данными можно принять:

при  < 1200 кг/м³

τ₀ = 1,4 Па,

при  = 1200 – 1800 кг/м³

при  = 1800 – 2300 кг/м³

7. Абсолютная вязкость промывочной жидкости

_{Если ПЖ – ТВ, то}

, Па ∙ с –

– эмпирическая формула Ж. Л. М. Пуазёйля.

_{Если ПЖ – ГР, то в соответствии с производственными данными можно принять:}

при  < 1200 кг/м³

μ₀ = 0,00221 Па ∙ с,

при  = 1200 – 1800 кг/м³

μ₀ = (ρ – 1150) ∙ 44,2 ∙ 10^-6, Па ∙ с,

при  = 1800 – 2300 кг/м³

μ₀ = (ρ – 1450) ∙ 69,7 ∙ 10^-6, Па ∙ с.

8. Средняя скорость движения потока промывочной жидкости на участке i=1

В соответствии с производственными данными можно принять:

V₁ = 0,3 – 0,5 м/с – при промывке скважины ГР;

V₁ = 0,5 – 0,7 м/с – при промывке скважины ТВ.

Принимаем V₁ = … м/с.

9. Объёмный расход промывочной жидкости

Для охлаждения долота и очистки забоя скважины от шлама

Q₁ = а · π · D_с²/4 = … м³/с = … л/с,

а = 0,35 – 0,5 м/с при роторном и электробурении;

a = 0,5 – 0,7 м/с при бурении гидравлическими забойными электродвигателями.

Для выноса шлама на поверхность

Q₁ = V₁  f₁ = … м³/с = … л/с.

Для охлаждения БК, очистки забоя и выноса шлама на поверхность

Q ≥ Q₃,

где Q – выбранное значение объёмного расхода.

Принимаем Q = … л/с = …м³/с.

10. Массовый расход жидкости

11. Массовый расход шлама на всех участках

для участков i = 1–3:

для участков i = 4–7: .

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

13. Плотность смеси на всех участках

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

На участках i = 5–7: Ψ=0.

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).

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.

Для ГР:

C = 2100 для круглых и кольцевых сечений.

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

Если Re_i < Re_крi , то режим течения жидкости на участке ламинарный (НЖ) или структурный (БЖ).

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.

• Если режим течения промывочной жидкости на участке ламинарный или структурный, то

λ_i = a ∙ (1 + Sen_i / 6) / Re_i ,

где a = 64 для круглых сечений;

a = 96 для кольцевых сечений.

Для участка i = 4:

λ_i = 0.