ні з'єднань бурильних труб - Pс, також втрати тиску, що виникають за рахунок різниці питомих ваг низхідного і висхідного потоків промивальної рідини P?.
Таким чином, сумарні втрати тиску складуть:
i =? Pi + Pc=P? (3.61)
де i - номер ділянки (i=1? 7)
Для знаходження втрат тиску на ділянці 1-7 користуються формулою Дарсі-Вайсбаха:
, (3.62)
де - швидкість рідини на даній ділянці;
- довжина каналу на цій ділянці;
- зовнішній діаметр кільцевого каналу проходу рідини;
- внутрішній діаметр;- Густина рідини;
- коефіцієнт гідравлічних опорів.
Швидкість потоку рідини:
, (3.63)
де - площа каналу, яка визначається за формулою:
. (3.64)
На різних ділянках і різні. На першій ділянці є внутрішній діаметр бурильних труб -, а, в цьому випадку:
(3.65)
На другій ділянці - внутрішній діаметр колонкової труби, а - діаметр керна.
На третьому ділянці - діаметр свердловини на нижній ділянці (), - зовнішній діаметр колонкової труби.
На четвертому ділянці =, а - зовнішній діаметр бурильних труб, тобто =.
На п'ятому ділянці визначається з урахуванням збільшення діаметра стовбура свердловини в ході буріння (це істотно при малому зазорі між з'єднаннями і свердловиною):
, (3.66)
де - швидкість буріння.
Дана формула враховує, що чим вище швидкість буріння (м'які породи), тим більше розробка. При=0,0005 (1,8 м/ч) розробка прийнята рівною 0,001, тобто 1 мм. В якості в даній ділянці приймається зовнішній діаметр з'єднання -.
На ділянках 6 і 7 значення і рівні діаметрам свердловини на другому і третьому знизу інтервалах, а й рівні.
Щоб знайти коефіцієнт гідравлічного опору визначають число Рейнолдса:
, (3. 67)
де - коефіцієнт динамічної (для води) або структурний (для глинистих розчинів) в'язкості;
- динамічний опір зсуву (для води=0).
При перебігу води по каналу круглого перетину, якщо
a), то, (3.68)
b), то, (3.69)
c), то. (3.70)
При перебігу води по каналу кільцевого перерізу, якщо
a), то, (3.71)
де (3.72)
b), то, (3.73)
c), то. (3.74)
При перебігу глинистого розчину по каналу круглого перетину, якщо
a), то визначається за формулою (66) (3.75)
b), то, (3.76)
c), то. (3.77)
При перебігу глинистого розчину по каналу кільцевого перерізу, якщо
a), то, (3.78)
b), то, (3.79)
c), то. (3.80)
Довжина каналу у формулі (4.4.2.7) залежить від ділянки, для якої проводиться розрахунок.
Для ділянки I (внутрішній канал бурильних труб) визначається приведена довжина бурильної колони з урахуванням довжини нагнітального шланга:
, (3.81)
де - довжина бурильної колони;
і - відповідно довжина і внутрішній діаметр шланга;
- внутрішній діаметр бурильних труб.
ділянок 2 і 3 (всередині і зовні колонкової труби)
, (3.82)
де - довжина колонкової труби.
Для ділянок 4, 6 і 7 довжина каналів, і являє собою довжини нижньої, середньої і верхньої частин свердловини.
Для ділянки 5 (між з'єднаннями і свердловиною в її нижній частині) визначається за формулою:
, (3.83)
де - середня довжина одного з'єднання;
- число з'єднань в нижній частині свердловини.
, (3.84)
де - довжина замку бурильних труб;
- довжина муфти;
- довжина свічки;
- довжина однієї бурильної труби.
, (3.85)
де - довжина колонкової труби.
Втрати тиску в з'єднаннях.
, (3.86)
де - коефіцієнт гідравлічного опору з'єднань;
і - швидкості рідини відповідно всередині з'єднань і труб визначаються за формулою (4.4.2.8);
- щільність рідини;
- число з'єднань.
Коефіцієнт гідравлічного опору з'єднань і кількість з'єднань визначаються:
(3.87)
, (3.88)
де - довжина бурильної колони;
і - відповідно внутрішній діаметри бурильних труб і з'єднань;
- коефіцієнт виду сполук (= 2 для муфтових-замкових і=1,5 для ніпельних з'єднань).
Втрати тиску за рахунок різниці щільності висхідного і низхідного потоків:
, (3.89)
де - кут нахилу свердловини;
- прискорення вільного падіння.
Максимальна втрата тиску:
, (3.90)
де - сумарна втрата тиску згідно форм...
