Определение потерь давления в промывочных каналах долота. Выбор гидромониторных насадок

Резерв давления промывочной жидкости, который может быть реализован в долоте, определяется по формуле:

(6.1)

где – коэффициент, учитывающий уменьшения давления буровых насосов на 20-25% по отношению к паспортному согласно правилам ведения буровых работ.

- паспортные давление бурового насоса;

- сумма потерь давления во всех элементах циркуляционной системы буровой установки (исключая потери давления в долоте):

Для установления возможности использования гидромониторного эффекта при бурении данного интервала скважины вычисляется скорость течения жидкости в промывочных каналах долота:

, м/с (6.2.)

где - коэффициент расхода, который можно принять равным ;

- плотность раствора кг/м³.

Если полученное значение , то это означает, что рассматриваемый интервал можно бурить с использованием гидромониторных долот.

В тот же время следует помнить, что перепад давления в насадках гидромониторного долота не должен превышать некоторое предельное значение , которое определяется возможностью запуска турбобура и прочностью конструктивных элементов долота. В настоящие время указанный предел составляет не более 12-13 МПа.

Поэтому в формуле (6.2) необходимо подобрать такие значения и , чтобы выполнялись условия:

; . (6.3)

При выполнении условий (6.3) рассчитывается суммарная площадь насадок Ф по формуле:

∆ р _д, МПа

Рисунок 6.1- Зависимость утечек через пяту-сальник турбобура 3ТСШ-195 ТЛ от перепада давление в долоте

(6.4)

где - расход (утечки) промывочной жидкости через уплотнения вала турбобура.

- опытные коэффициенты, характеризующие негерметичность уплотнения конкретного турбобура.

Зависимость от для каждого конкретного турбобура находится экспериментально. Приближенно точно определить по рис.6.1. для турбобура ЗТСШ-195ТЛ.

Зная суммарную площадь Ф, определяется диаметр каждой гидромониторный насадки:

(6.5)

где -число промывочных каналов долота, в которые устанавливается насадки.

Если при расчете по формуле (6.2) оказалась, что , то это значит, что бурение данного интервала с использованием гидромониторного эффекта невозможно. В этом случае вычисляется перепад давления в долоте по формуле:

(6.6)

При этом коэффициент расхода принимается равным 0, 64-0, 66 (для цилиндрических промывочных каналов долота).