Расчет расхода промывочной жидкости

Расход, обеспечивающий необходимую скорость восходящего потока для достижения своевременной, бесперебойной и качественной очистки ствола скважины, л/с:

,                        (2.18.)

    где υ _min – минимальная скорость восходящего потока, при которой в данном районе работ не возникает осложнений, связанных с неудовлетворительной очисткой ствола скважины, м/с; k – коэффициент кавернозности (уширения ствола скважины); D _д – диаметр долота, м; d _н.б.т. – наружный диаметр бурильных труб, м.

Практикой установлено ^[6], что в большинстве случаев бурение идет нормально, если υ _min =0,9–1,3 м/с при бурении в глинах, глинистых сланцах и песках и 0,7–1,0 м/с при разбуривании скальных пород.

    Интервал от 0 до 990 м; принимаю диаметр скважины равный 415 мм., диаметр КНБК 324 мм;

     = 0.785*(1.08*0.415²-0.324²)*1,1 = 0.070 м³/с = 70 л/с

    Интервал от 990 до 1800 м; принимаю диаметр скважины равный 310 мм., диаметр КНБК 229 мм;

    0.785*(1.08*0.310²-0.245²)*1,1 = 0.044 м³/с = 44 л/с

Интервал от 1800 до 2390 м; принимаю диаметр скважины равный 230 мм., диаметр КНБК 178 мм;

    0.785*(1.08*0.230²-0.178²)*1,1 = 0.022 м³/с = 22 л/с

Интервал от 2390 до 2400 м; принимаю диаметр скважины равный 165 мм., диаметр КНБК 127 мм;

    0.785*(1.08*0.165²-0.127²)*1,1 = 0.011 м³/с = 11 л/с

 

Расход, обеспечивающий вынос частиц без переобогащения раствора частицами выбуренной породы (шламом), л/с (формула В.С. Федорова):

    (2.19.)

где γ_п, γ_ж, γ – плотность разбуриваемой породы, раствора в кольцевом пространстве и раствора в бурильной колонне, кг/м³; υ_мех – механическая скорость бурения, м/с; d _п – расчетный диаметр частицы, см; k – коэффициент, зависящий в основном от формы (принимаю k = 40); а – коэффициент стеснения потока в кольцевом пространстве, 1–1,14; λ' – коэффициент, учитывающий винтообразное движение жидкости. Принимается (по данным В.С. Федорова) в пределах от 1,25 до 1,27. При бурении забойными двигателями λ'=1; F _з – площадь забоя, см²; F _ф – фактическая площадь кольцевого пространства, см²,

                                       (2.20.)

                                (2.21.)

    Интервал от 0 до 990 м; принимаю диаметр скважины равный 415 мм., диаметр КНБК 324 мм;  

=1352 см²

 = 528 см²

 = 64 л/с

    Интервал от 990 до 1800 м; принимаю диаметр скважины равный 310 мм., диаметр КНБК 229 мм.;  

= 756 см²

 = 343 см²

 = 39 л/с

    Интервал от 1800 до 2390 м; принимаю диаметр скважины равный 230 мм., диаметр КНБК 178 мм.;  

= 416 см²

 = 167 см²

 = 13 л/с

Интервал от 2390 до 2400 м; принимаю диаметр скважины равный 165 мм., диаметр КНБК 127 мм.; 

= 214 см²

 = 87 см²

 = 11 л/с

 

Расход, обеспечивающий турбулентный режим движения раствора в кольцевом пространстве, л/с:

,               (2.22)

    где D_c – диаметр скважины, см; d _н.б.т. – наружный диаметр бурильных труб, см; (Re*_к.п.)_кр – критическое значение обобщенного параметра Рейнольдса; τ₀ – динамическое напряжение сдвига раствора, г/см²; g – ускорение свободного падения, см/с²; γ – удельный вес глинистого раствора, г/см³.

    Интервал 0 – 990 м.,

 = 86 л/с

    Интервал 990 – 1800 м.,

 = 55 л/с

    Интервал 1800 – 2390 м.,

 = 26 л/с

Интервал 2390 – 2400 м.,

 = 14 л/с

 

Расход, обеспечивающий достаточную подачу очистного агента на единицу площади забоя, л/с:

,                                (2.23)

    Теоретически ^[6] установлено, что максимальный удельный расход раствора, превышение которого уже не ведет к заметному росту механической скорости проходки, при бурении составляет 0,057–0,065 л/с∙см².

Интервал от 0 до 890 м.,

0,065 * 1352 = 88 л\с

Интервал от 890 до 2300 м.,

0,065 * 756 = 50 л\с

Интервал от 2300 до 3550 м.,

 0,065 * 416 = 27 л\с

Интервал от 3550 до 3560 м.,

 0,065 * 214 = 14 л\с

 

Табл. 5.3 Необходимые расходы раствора, обеспечивающие проводку скважину

Интервал бурения (вертикальный), м.	Расход жидкости для обеспечения восходящего потока, л/с.	Расход обеспечивающий вынос частиц, л/с	Расход обеспечивающий турбулентный режим, л/с	Расход жидкости, обеспечивающий достаточную подачу очистного агента, л/с	Принимаемое значение, л/с
0-990	70	64	86	88	88
990-1800	44	39	55	55	55
1800-2390	22	13	26	27	27
2390-2400	11	11	14	14	14