Расчет гидравлической программы бурения

Интервал от 0 до проектного забоя скважины (0 – 1641м). Диаметр долота 0, 2953 м, бурение ведется ВЗД Д1-240.

Определяется необходимое количество жидкости из условий:

А) Очистки забоя от выбуренной породы:

(25)

где удельный расход жидкости на 1см² забоя.

Б) Выноса выбуренной породы из ствола скважины:

(26)

где скорость восходящего потока в затрубном пространстве.

Принимаются диаметры цилиндровых втулок и поршней у буровых насосов УНБТ – 1180 с диаметром втулок 150 мм, .

Определяется подача насоса

(27)

где коэффициент наполнения цилиндровых втулок, .

Q=34л/с – достаточная подача для работы ВЗД Д1-240.

Расчет потерь давления в элементах циркуляционной системы

Потери давления при течении вязкой жидкости в трубе постоянного сечения определяются по формуле Дарси – Вейсбаха:

(28)

где коэффициент гидравлических сопротивлений трубопровода;

длина трубопровода или участка постоянного сечения, м;

удельный вес промывочной жидкости кг/м ;

средняя скорость течения жидкости, м/с;

гидравлический диаметр ТП или кольцевой зазор, м.

Потери давления при ламинарном режиме течения:

(29)

где безразмерный коэффициент, определяемый по специальным кривым в зависимости от числа Сен-Венана:

(30)

При турбулентном режиме течения определяются по формуле Блазиуса:

(31)

где =0, 316 – для труб гладкого сечения;

=0, 339 – для кольцевого зазора;

– число Рейнольдса, определяемое по формуле:

(32)

где пластическая вязкость жидкости, Па·с;

динамическое напряжение сдвига, Па.

Средняя скорость течения жидкости определяется из выражения:

(33)

Смена ламинарного режима турбулентным соответствует критическое значение числа Рейнольдса:

где число Хедстрема, которое определяется из выражения:

(34)

Интервал (370÷ 1641) – бурения под промежуточную колонну:

Расчёт потерь давления внутри бурильной колонны:

СБТ:

режим течения турбулентный.

УБТ:

режим турбулентный.

;

Долото: 3 гидромониторных насадок

Принимаем ;

Расчёт потерь давления в кольцевом пространстве.

Замки СБТ:

Обсаженный ствол:

где расчетный коэффициент.

где длина одной трубы.

Необсаженный ствол:

УБТ:

режим турбулентный.

СБТ:

Необсаженный ствол:

;

режим турбулентный.

Обсаженный ствол:

режим турбулентный.

В элементах обвязки:

Выбор гидромониторных насадок

При использовании гидромониторных долот реализация гидромониторного эффекта достигается лишь при определенной скорости истечения (перепада давления) жидкости из насадок.

В соответствии с перепадом давления рассчитывается суммарная площадь сечения насадок:

(35)

где опытный коэффициент расхода;

перепад давления на долоте, МПа;

Затем по справочнику выбираются насадки, площадь сечения которых f наиболее близка к .

Выбираем насадки с диаметром 12-12-12мм.