Файл: Царицын В.В. Бурение шарошечными долотами.pdf

происходит уменьшение скорости движения жидкости сначала на периферийных ее участках, а затем и по оси струи [18]. Опыты показали, что уже на расстоянии 2/0 от торца насадки давление на оси струи составляет 40—45% от первона­ чального (у выходной кромки соп­ ла). Расстояния между торцом на­ садки и забоем удобно выражать в числах диаметров насадок, так как относительная длина началь­

ггеометрически подобных насадок остается неизменной. В гидромо­ ниторных долотах насадки должны

110

тельное время протекала жидкость без рассеивания струи.

Определять диаметр насадки и потери давления в насадках можно по графику (рис. 55), построенному на основании формулы

Рис. 54. Профиль насадки шарошечного долота, имеющий вход с эллиптическими кромками:

D—диаметр отверстия насадки; /VI—большой диаметр, равный 1,875 D; X — малый диаметр, равный 1,25 D; L — длина насадки,

-^- = 0,5; а — радиус входа насадки; Ь— радиус выхода насадки.

Многолетний опыт использования гидромониторных долот в США, Венгрии и Франции при роторном бу­ рении показал, что:

1) механическая скорость при гидромониторных д лотах может быть увеличена на 200—400% и больше.

111

а проходка — на 30—50%, чем при бурении обычными

112

гидромониторных долот является повышение перепада давления (до 25—75 ати) на долоте против обычных долот (5—10 ати) в 5—7 раз, что ограничивает воз­ можность их применения, особенно при турбинном способе бурения.

В Советском Союзе в течение ряда лет ведутся экспериментальные работы и промышленные испытания гидромониторных долот. Однако при турбинном буре­ нии даже в мягких породах нельзя ожидать от гидро­ мониторных долот того эффекта, который они дают при роторном бурении, по следующим причинам:

1)трудно обеспечить высокие давления насосов, необходимые при одновременном применении турбобу­ ра и гидромониторного долота;

2)из-за высоких скоростей вращения долота вызы­

бура создает дополнительный заслон из жидкости над долотом, что ухудшает условия удаления шлама с за­ боя скважины и значительно снижает количество и давление жидкости, подводимой к долоту.

Для турбинного бурения, очевидно, будет лучше, если струю жидкости с высокой кинетической энергией подводить по центру долота, где скорости вращения незначительные, или же изыскать способ подвода струи непосредственно под шарошки.

В связи с вышеизложенным следует заметить, что коэффициент К =0,65, вводимый в формулы (32), (58) при определении механической скорости бурения,

113

постоянным. Учесть влияние на эффективность работы долота факторов, не связанных с конструкцией доло­ та, таких как гидростатическое давление, вязкость и водоотдача промывочных жидкостей, интенсивность очистки забоя от выбуренной породы, совершенство конструкции и качество изготовления долота, теоре­ тическим путем довольно сложно, и требуются дальней­ шие исследования.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРОМЫВКИ СКВАЖИНЫ

качке воды и глинистых растворов, так как последние обладают определенной структурой течения и свойст­ вами, отличными от воды [36].

Потери давления зависят от режима течения жид­ кости. В бурильных трубах, манифольде, замках и

114