м; геометрією гідравлічного каналу (, - діаметри свердловини і бурильних труб), властивостями бурового розчину (,,) і характером течії потоку. Транспортування шламу по стовбуру свердловини буде забезпечено, якщо між швидкістю висхідного потоку, швидкістю утворення шламу на одиницю площі вибою, необхідної для підтримки заданої концентрації шламу в кільцевому просторі, і швидкістю осадження частинок шламу в буровому розчині буде виконуватися така нерівність
; (29)
. (30)
де - механічна швидкість буріння, м/с;
- діаметр свердловини, м;
- щільність гірських порід, кг/м3;
- щільність бурового розчину, кг/м3;
- діаметр труб, м;
- щільність бурового розчину в кільцевому просторі, кг/м3. lt; Reкр - ламінарний режим буріння.
; (31)
; (32)
; (33)
; (34)
. (35)
де - пластична в'язкість, Па? с;
- діаметр частинок шламу, м;
- прискорення вільного падіння, м/с2. gt; Reкр - турбулентний режим буріння.
. (36)
де Сf - const=0,82.
Розрахуємо технічно необхідна витрата, тобто витрата, необхідний для роботи забійного двигуна в інтервалі 0-700 м:
p=0,785 · 0,13 2=0,013 м 2; вр=(0,4 - 0,48) · 20,17 0,84=6,7 кН;
МПа;
м - 5;
м - 5;
м - 5;
м - 5;
? libi=2000 · 0,0009 + 1 008 · 0,001 + 48 · 0,0029 + 48 · 0,0052=3,227 м - 4;
м - 3;
м - 3;
м - 3;
м - 3;
м - 3;
Вт;
=0,53 МПа;
= 5,86 МПа;
л/с.
Розрахунок витрати в інших інтервалах проводиться аналогічним чином. Результати розрахунку зведені в таблиці 29.
2.10.3 Розрахунок частоти обертання долота
Розрахунок частоти обертання долота для забезпечення об'ємного руйнування гірських порід на вибої свердловини. Частота обертання долота в першу чергу повинна визначатися при виконанні умови, при якому забезпечується необхідний час контакту озброєння долота з забоєм для досягнення об'ємного руйнування.
Розрахунок частоти обертання долота був проведений в пункті 2.8 при виборі способу буріння.
2.10.4 Розрахунок максимальної величини тисків на викиді бурових насосів
При бурінні турбінним способом максимальний тиск визначається за формулою 20.
Інтервал 0 - 700 м.
=0,53 МПа;
=5,86 МПа;
Інтервал 700 - 1950 м.
Па = 1,8 МПа
МПа
Інтервал 1950 - 2830 м.
Па = 2,4 МПа
МПа
Інтервал 2830 - 2910 м.
Па=0,73 МПа
МПа
Результати розрахунку наведені в таблиці 29.
Значення Р max при турбінному способі буріння вище ніж при роторному, тому що здебільшого енергія промивної рідини витрачається на створення обертального моменту на валу турбобура.
2.11 Обгрунтування, вибір і розрахунок компонувань бурильної колони
При роторному способі буріння в інтервалі 0 - 700 м довжина УБТ l у , м розраховується за формулою
l у = С 1 Т д / 2 . (37)
де З 1 - швидкість звуку в матеріалі труб, м/с; З 1 =5100 м/с;
Т д - період Зубцову вібрацій, с.
Т д =1/f рот ; (38)
f рот =2 p R /l z . (39)
При турбінному бурінні довжина УБТ l у , м, визначається за формулою
l у =С 1 Т д /2 - (l т - l n ). (40 )
де С 1 - швидкість звуку в матеріалі труб, м/с; С 1 = 5100, м/с;
Т д - період Зубцову вібрацій, с; l т - довжина турбобура, м;
l n - довжина інструменту від вибою до верхньої осьової опори ГЗД, м.
Т д =t z
