Файл: Элияшевский, И. В. Типовые задачи и расчеты в бурении учеб. пособие.pdf

Бурение ствола скважины предполагается вести с использова­ нием бурильных труб ЭБШ-140 мм с толщиной стенки 9 мм; кабель КТШЭ 3 X 50 мм2. При этом применяются 203-мм УБТ длиной 100 м и ведущая труба с диаметром проходного отверстия 100 мм.

Удельный вес глинистого раствора изменяется следующим об­ разом:

Решение.

Определение количества промывочной жидкости и допустимой глубины бурения

Определим максимальную производительность буровых насосов при бурении с «нуля»

J*/~ 10,2iVrin

Qшах — г ^ 4 э л У гл . р

где N — суммарная мощность двигателей привода насосов. В дан­ ном примере принимаем N = 760 кВт; т]н = 0,675 — полный к. п. д. насоса; А эл— коэффициент потерь давления при бурении электробуром, не зависящий от глубины скважины,

коэффициент потерь давления в буровом рукаве и вертлюге. Согла­

Здесь F — суммарное сечение промывочных отверстий долота* Согласно данным табл. 3 приложения, для долота диаметром 445 мм F = 21 см2; угл р — удельный вес глинистого .раствора, равный

1,2 гс/см3.

140

. Подставляя значения этих компонентов в вышеприведенную формулу, получаем

Аэл = (40 + 210 + 7,68 • 15 + 7,68 •100 + 21,5 • 13 + 272) Ю'5 =

= 1685* 10~6.

Подставляя данные в исходную формулу, определяем

Согласно характеристике насоса У8-4 (см. табл. 42 приложения), производительность 59 л/с можно получить, если на двух насосах будут поставлены цилиндровые втулки диаметром 170 мм при числе двойных ходов поршня в минуту 55 и коэффициенте подачи а = 0,85. Допускаемое давление на насосах при этом равно 95 кгс/см2.

Определим допустимую глубину бурения при заданной произ­ водительности Q = 59 л/с.

Y__ 10,21Ут]н—ч4элУгл. рО3

Д0П ~ ВэпУгл. рQ3

где Вэл — коэффициент потерь давления при бурении электробуром, зависящий от глубины скважины.

а'тр — коэффициент потерь давления в трубах ЭБШ диаметром 140 мм;

• 10“5; як п — коэффициент потерь давления в кольцевом простран­

Принимаем L = 150 м, так как далее меняется удельный вес гли­ нистого раствора на 1,3 гс/см3 и диаметр долота.

Для новых условий определим Qmax по формуле

141

]\r = 760 кВт. Коэффициент А эл для новых условий равен

+ эл = ас- м + аб_в + ав_т/„., + ayBTZ+ аэл1эл+ аа,

где

Согласно характеристике насоса У8-4 (см. табл. 42 приложения), производительность насосов 53,8 л/с можно получить при том же диаметре втулок, уменьшив число двойных ходов поршня в минуту до 50.

Определим допустимую глубину бурения при производитель­

Для увеличения глубины бурения необходимо уменьшить про­ изводительность насосов. Согласно данным табл. 42 приложения, на двух насосах устанавливаем втулки диаметром 160 мм. Тогда

142

Для дальнейшего увеличения глубины бурения уменьшаем число двойных ходов поршня в минуту до 45 при тех же диаметрах втулок 160 мм. Тогда Q = 42,4 л/с.

Принимаем L = 1100 м, так как далее меняется удельный вес глинистого раствора на 1,4 гс/см3. Берем диаметр втулок 150 мм. Тогда производительность насосов при числе двойных ходов поршня в минуту 45 равна Q = 36,8 л/с.

Далее принимаем диаметр втулок 130 мм. Тогда, согласно данным табл. 42 приложения, производительность насосов при числе двой­ ных ходов поршня в минуту 50 равна Q = 29,6 л/с.

Принимаем L = 2200 м.

П р и м е ч а н и е . Расчет количества буровой жидкости и допустимой глубины бурения электробуром можно производить при работе одного насоса. Тогда в вышеприведенные формулы вместо N необходимо подставлять 0,52V, а вместо производительности двух насосов производительность одного насоса.

Определение осевой нагрузки на долото

Определить осевую нагрузку на долото G при бурении в интер­ вале 1000—1300 м. Обозначения в нижеприводимых формулах те же, что и при определении осевой нагрузки на долото при тур­ бинном способе бурения (см. задачу 81).

a — предел прочности породы в кгс/мм2.

143