Выбор гидромониторных насадок.

Резерв давления Δ Р_д, который может быть реализован в долоте, определяется как разность между давлением bР_н, развиваемым насосом (или насосами) при выбранном диаметре втулок, и суммой перечисленных выше потерь давления в элементах циркуляционной системы Δ Р = Σ (Δ Р_i);

Δ Р_g = bР_н - Σ (Δ Р_i); (2.24)

где b – коэффициент, равный 0, 75–0, 80 и учитывающий, что рабочее давление нагнетания насосов должно быть, согласно правилам ведения буровых работ, меньше паспортного на 20–25 %.

По значению Δ Р_g следует установить возможность использования гидромониторного эффекта при бурении данного интервала скважины. Для этого необходимо вычислить скорость движения жидкости в промывочных отверстиях долота по формуле:

= µ , (2.25)

где µ – коэффициент расхода, значение которого следует принимать равным 0, 95. Если полученное исходя из резерва давления значение м/с, то это означает, что рассматриваемый интервал можно бурить с использованием гидромониторных долот.

Следует иметь в виду, что перепад давления, срабатываемый в насадках гидромониторного долота, не должен превышать некоторого предельного значения Δ Р_Кр, определяемого как возможностью запуска турбобура, так и прочностью конструктивных элементов долота. В настоящее время этот предел Δ Р_Кр = 12 ÷ 13 МПа. Поэтому по формуле (2.24) необходимо подобрать такие значения и Δ Р_д, чтобы выполнялись условия:

м/с; Δ Р_{д <} Δ Р_Кр. (2.26)

При выполнении условий (2.25) рассчитывается суммарная площадь насадок гидромониторного долота Ф по формуле:

. (2.27)

где Q_у = – расход (утечки) промывочной жидкости через уплотнение вала турбобура, м/с; k, – опытный коэффициент, характеризующий негерметичность уплотнения конкретного турбобура. Найдя Q_у, необходимо проверить выполнение условий выноса шлама и очистки забоя. Если разность Q – Q _у превышает значения расходов, вычисленные по формулам (2.2) и (2.3), то названные условия будут соблюдены.

Зависимость Q_у от Δ Р_д для каждого конкретного турбобура легко найти экспериментально. Приближенное значение Q_у можно определить по рисунку 2.1 для турбобура 5ТСШ-195ТЛ.

Рис. 2.1 Зависимость утечек жидкости через пяту-сальник турбобура

от перепада давления

По величине ф подбираются диаметры насадок гидромониторного долота по формуле:

d = , (2.28)

где n – число насадок.

Если для данного долота V_g < 80 м/с, то следует вывод о том, что бурение данного интервала с использование гидромониторного эффекта невозможно. В этом случае необходимо вычислить перепад давления в долоте по формуле:

Δ Р_у = , (2.29)

приняв значение коэффициента μ равным 0, 65.