Где: C - плотность бурового раствора

Q - производительность бурового насоса

d - внутренний диаметр наземного оборудования

Из данного уравнения можно сделать вывод, что наземное оборудование системы циркуляции должно разрабатываться и подготавливаться к работе очень тщательно.

 

2. P_ds и P_dc - ПОТЕРЯ ДАВЛЕНИЯ В БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЕ.

P_ds и P_dc - потери давления в бурильной колонне, т.е. суммарная величина потерь давления в бурильных трубах и утяжеленных бурильных трубах. Если в компоновку бурильной колонны включены толстостенные УБТ, то, конечно, соответствующий расчет потери давления на данном интервале необходимо произвести. Как уже было сказано выше, при рассмотрении вопроса потери давления в наземном оборудовании, суммарная величина потерь давления в бурильной колонне зависит от плотности бурового раствора, производительности насоса и внутреннего диаметра (или диаметров) всей компоновки бурильной колонны. Математически эту зависимость можно выразить следующей формулой:

P_dp = С^0.8 x Q^1.8 x G

d^4.8

 

 

где: G – градиент, или:

P_dc = C^0.8 x Q^1.8

d^4.8

 

3. P_j - ПОТЕРЯ ДАВЛЕНИЯ В ПРОМЫВОЧНЫХ НАСАДКАХ ДОЛОТА.

 

Потеря давления в промывочных насадках долота основывается на изменении скорости бурового раствора. Эта величина, как уже отмечалось выше, зависит от плотности бурового раствора, производительности насоса и диаметра промывочной насадки (или насадок). Математически это можно выразить следующей формулой:

 

P_j = C x Q²

D_j⁴

где: D_j - диаметр промывочной насадки.

В случае, если промывочная насадка долота закупорится, то давление подачи в скважину бурового раствора увеличится. Это можно проследить на приведенном ниже примере.

Предположим, что:

P_t = 2,500 psi

P_j = 1,200 psi

 

Если промывочная насадка закупорена, а количество ходов поршня насоса поддерживается в постоянном режиме, то P_j и P_t увеличатся.

 

P_{увеличения} = P_j × A₁² - Р_{начальное}

A₂²

Где: A₂ = 2/3 A₁

P = 1200 × A₁² - 1200

4/9 A₁²

P = 1200 × (9/4) - 1200

P _{увеличения} = 1500

Новое P_j = 1500 + 1200 + 1300 = 4000 psi

Давление подачи бурового раствора в скважину увеличится до 4,500 psi.

Представим себе такую же ситуацию, но теперь без промывочной насадки. В таком случае P_j и P_t понизятся.

Из вышесказанного очевидно, что перепад давления очень тесно связан с диаметром промывочной насадки долота, поэтому бурильщик должен очень тщательно подбирать необходимый размер промывочной насадки.

4. P_dpa и P_dca – ПОТЕРЯ ДАВЛЕНИЯ В КОЛЬЦЕВОМ ПРОСТРАНСТВЕ МЕЖДУ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННОЙ И ОТКРЫТЫМ СТВОЛОМ СКВАЖИНЫ.

P_dpa и P_dca – потери давления, которые происходят в кольцевом пространстве между наружным диаметром компоновки бурильной трубы и внутренним диаметром открытого ствола скважины и обсадной колонны.

Величина потери давления в кольцевом пространстве непосредственно зависит от напряжения сдвига бурового раствора. Величину потери давления в кольцевом пространстве можно определить и другим образом, а именно: от величины давления на стояке отнять величину суммарных потерь давления в наземном оборудовании, бурильной колонне, долоте, штуцерной линии и линии глушения. Хотя этот метод и не идеальный, но благодаря точности расчетов величины потерь давления в интервале от наземного оборудования до долота, он считается довольно приемлемым методом определения потери давления в кольцевом пространстве.

5. P_c&k – ПОТЕРИ ДАВЛЕНИЯ В ШТУЦЕРНОЙ ЛИНИИ И ЛИНИИ

ГЛУШЕНИЯ.

 

P_c&k – это суммарная величина потерь давления в штуцерной линии и линии глушения, на стояке, в гибком шланге для бурового раствора между стояком и буровым узлом и в системе трубопроводов бурового узла. Величина потери давления в штуцерной линии и линии глушения зависит от плотности бурового раствора, производительности насоса и внутреннего диаметра всех линий трубопроводов.

Математически это можно выразить следующей формулой:

 

P_c&k = С^0.8 x Q^1.8

D^4.8

 

III. РАССЧЕТЫ ОБЪЕМА.

 

Бурильщик должен уметь определить тип притока, объем притока, необходимое количество барита и объем сброса давления.

Чтобы определить вышеупомянутые позиции, потребуются некоторые конкретные данные, поэтому предусмотрительные буровики стараются всегда иметь их под рукой на рабочем месте.

Далее мы будем использовать такие данные при решении типовых задач. Необходимо заметить, что эти данные не всегда соответствуют конкретной буровой установке или используемому оборудованию.