Файл: Михайлова, Н. Д. Практические расчеты при колонковом бурении учеб. пособие.pdf

где

VD,

д =

д

- д о.т '

*ек.о =

здесь

Dc

- диаметр

скважины,

м; і?6т-

наружный диаметр

буриль­

ных труб,

м.

При промывке скважины глинистым раствором Доопределяется

по формуле Р.И.Шищенко,

справедливой

в интервале Re* = 1200 +

10000,

Л

= -О ..Q75

'

(42)

При малых значениях

к-п

у

ке^

Re < 1200 для расчёта Лк„можно 'воспользо­

ваться

формулой Е.М.Соловьева [2 і]

/L

=

14.6

у,9

(43)

л

'*•"

,R

*

-т

Ѵ Л е

К.П

/

4. Потери давления в колонковом наборе или долоте прини­

маются без расчета по опытным данным.

і> = 0 ,5

+ 1 , 2 а т -

зависимости

от

длины керна в колонковой

трубе.

Более подробно основные положения гидравлики вязко-пла­

стичных жидкостей, необходимые для гидравлических расчетов,

рассмотрены в работе [21].

П р и м е р

3.

Определить потребное давление насоса при расходе промывоч­

ной жидкости

(воды) Q = 30 д/мин. Диаметр коронки 59 мм; диа­

метр труб

ниппельного соединения 50 мм. Глубина бурения 500 м.

Р е ш е н и е .

1. Определяем потери давления при движе­

нии жидкости в бурильных трубах,

нагнетательном

шланге и саль­

нике

по

формулам

(30),

(32),

(37).

Исходные данные для расчета:

I = 500 м;

Ъ = 0,039 м;

у =1000

кг/м3;

Q

Q

_

0,0005

мЗ/сек

■о

= 0,42

\

Ѵ

~

м/сек;

\

F

~ 0,785Вг ~

0,785

•

0,039^

м*

я ,

= 0,020

м -

внутренний диаметр

в

буровом сальнике

типа СА

Бг

= 0,375

м -

длина сальника;

'

»

= 0,038

м -

внутренний

диаметр

шланга;

Іг

= 15 м - длина

нагнетательного

шланга.

0-376ЧНіг 4 5

• S

i -

- 0-376 • 28 ♦15 • 4-14 -

Для расчета

принимаем ia = 30 u.

= 10,5 M * 17,1

м = 27,6 ы.

,

/ 1,46g

joo _ \°-zs

где

^ i = 0 ,1 \ D + R e

J

7

Re =

° ,^2 t ^

= 15400 [Ф0! ^ - 110 <31>J*

Для расчета примем значение гидравлической шероховатости

К = 0,2

(см.табл.17),

тогда

р.

= 0,0339

° i i L

m

è

(50°

+ 30)

-

4160 ^

- f - 415”

a 't 29~8 T

2.

Определяем потери давления в соединениях бурильной ко-

ЛОННЦ•

Исходные данные для расчета:

В

= 0,039

м;

Вд = 0,022

м;

V = 0,42

м/сек;

£

= 1 .5 [f f i j jl l f

“ l ] 2

= 6,79

[формула

(39)] j

п

=

- т 4 —

= - 2

-

= 111

соединений.

4 ,э

м

4,5

Подставив исходные данные в формулу (38), получим

Рг

= 6,79

° ,4g2 . ‘g1000

• H l

= 6780,0 кг/м3 =

*

= 0,68 ат.

3 .

Определяем потери давления в

затрубном пространстве

скваяшш:

Исходные данные для расчета:

Dc = 0,059 м;

Л6т= 0,050

м;

I = 500 м; Вэ = 0,059 - 0,050

=

V= QjF= 0,648

= 0,009

м;

ы/сек -

средняя

скорость потока по сечению

канала;

р

= 0,785(D* - D£r) = 7,7

• ІО-4

м2площадь

сеченая канала;

Re = ° ,в4^ ’

= 5832

[Формула

31J .

Для определения

воспользуемся формулой (41)

1

0.3164

. 03164

0.3164

л norо

Подставив исходные данные в формулу (40),

получим

Р_ =

0,0362 •

Р«.6^ 2

.*. I 020

, 500 = 44000 кг/м2 . 4,4 ат

3

2 »9,8

.

0,009

4.

Потери давления в

колонковом наборе принимаются ориен­

5. Потребное давление насоса определим по формуле (29)

Р = &(Р± + Р2 + Р3 + Р4) = 1,3(0,415+0,68+4,40+1 )=8,455

а т «

«

9 ат.

П р и м е р

4.

Рассчитать потребное давление на насосе при бурении сква-

хины с промывкой глинистым раствором, удельный вес которого

1,2

г/см3. Расход глинистого раствора Q = 110 л/мин; диаметр

коронки 93 мм;

трубы муфтово-замкового соединения диаметром

63,5

мм, глубина скважины 1000 м.

Р е ш е н и е . Рассчитаем потери давления в трубах,

верт­

(33),

(34), (35).

Исходные данные для расчета:

I

= 1000 м;

D = 0,0515 м;

у = 1200 кг/м3;

Ѵ =

Q

= 0.00184

= 0,885 м/сек

0,785 В2

ѳітеб.о.обіб2

X 0,038 il -

внутренний диаметр шанга;

lt = 20 к - длина вжаи-

га.

ті' = т)

+

3 3

-

=

6.10“4 + fiA f lif f ilfi =

1

6 7

6*0,885

= 6

• 10г4 + 29,1

• ІО"4 = 35,1

. ІО"4 = 0,351*10Г2 .

R e * =

. Т Ы

____ -

0-885

* 0.0515

*1200

1590 .

у- Y

9,8 * 0,351 • ІО“2

Поскольку R e

£

2000,

значение коэффициента

/ определяй

ен по формуле Стокса (35)

А

=

Ré*

=

- &

- = 0,0402 .

1590

Эквивалентная длина составит

I = 0,99

• ДіРРД5, 5 + 20

= 3,52 м + 91,5 ы = 95 и .

3

0<0405

0,0385