Для расчета частоты вращения долота при турбинном способе бурения используют формулу:
, об/мин; (38)где
- средняя величина шага зубцов долота по венцам Б, В и периферийному венцу шарошки = 1,7 см;- радиус шарошки 7,305 см;
- время контакта = 4,5 млс. об/мин 8.4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАСХОДА БУРОВОГО РАСТВОРА
Расчет промывочной жидкости (Q) должен удовлетворять следующему условию:
,где
- минимально необходимый расход промывочной жидкости для очистки забоя от шлама;- технологическая величина производительности насосов;
- удовлетворяющая технологическим требованиям процесса углубления скважины ( /с или л/с).
В первую очередь определяем
, обеспечивающий хорошую очистка забоя скважины от выбуренной породы, затем определяют технологически необходимый расход .Минимально необходимый расход
определим по формуле: , ; (39) 0,00726 .Уточняем полученное значение, используя следующую формулу:
, ; (40)где
- коэффициент для данного горизонтального участка (интервала)(
м/с), м/с. 0,0081 ;С учетом полученных значений предварительно принимаем
= 8 л/с.Величина
определяется по формуле: , (41)где
- максимальная величина давления на выкиде бурового насоса, МПа;- перепад давления в промывочном узле долота, МПа;
- давление, необходимое для очистки забоя от выбуренной породы, МПа;
- гидроимпульсное давление (МПа), принимается равным 2;
- плотность промывочной жидкости внутри бурильного инструмента и в заколонном пространстве, / ;
- коэффициенты гидросопротивлений, зависящие от глубины скважины, ;
- длины секций бурильной колонны с разными диаметрами и толщинами стенок труб, м; Расчет максимальной величины давлений на выкиде буровых насосов.
Максимальная величина давлений на выкиде бурового насоса
определяется при выполнении следующих условий: чтобы к турбобуру или к ГЗД подводилась максимально возможная часть гидравлической мощности бурового насоса при технологически необходимых затратах мощностей на преодоление гидросопротивлений в гидравлическом тракте скважины.Рассчитываем
по формуле: , (42)где
- максимальная нагрузка на долото, Н;- вес вращающихся элементов турбобура (забойного двигателя), Н. Н, (43)
где
- вес турбобура, Н;- коэффициент, учитывающий архимедову силу; (44)
где
- плотность промывочной жидкости, ;- плотность материала, ;
- осевая нагрузка на опору двигателя, Н; м3; кН;
Чтобы полней использовать момент вращения двигателя необходимо осевую опору загрузить осевым усилием не менее чем в 45 кН, т.е.
кН, тогда МПа.- коэффициент гидросопротивлении, не зависящих от глубины скважины (от длины бурильной колонны), , рассчитываемый по формуле: , (45)
где
- учитывает сопротивления в манифольде и стояке =1,008 ;- учитывает сопротивления в буровом шланге =0,39 ; - учитывает сопротивления в вертлюге =0,29 ;
- учитывает сопротивления в ведущей трубе =0,57 .