8. Абсолютная вязкость промывочной жидкости

_{Если ПЖ – ТВ, то}

, Па ∙ с –

– эмпирическая формула Ж. Л. М. Пуазёйля.

_{Если ПЖ – ГР, то в соответствии с производственными данными можно принять:}

при  < 1200 кг/м³

μ₀ = 0,00221 Па ∙ с,

при  = 1200 – 1800 кг/м³

μ₀ = (ρ – 1150) ∙ 44,2 ∙ 10^-6, Па ∙ с,

при  = 1800 – 2300 кг/м³

μ₀ = (ρ – 1450) ∙ 69,7 ∙ 10^-6, Па ∙ с.

9. Числа Архимеда и Хедстрёма для относительного движения частиц шлама и пж

_{Число Архимеда характеризует взаимосвязь веса тела в жидкости (газе), вязкости и плотности жидкости (газа).}

_{Число Хедстрёма характеризует взаимосвязь касательной силы трения на поверхности тела, возникающей от действия начального напряжения сдвига, вязкости и плотности жидкости (газа).}

10. Коэффициент лобового сопротивления при витании частиц

Для НЖ:

С^* = ((36 / (3 ∙ Ar)^0,5 + 0,67) /(1 – 6 ∙ He / Ar))²,

где (6 ∙ He / Ar) < 1.

Для БЖ вначале нужно установить знак сравнения между величинами Ar и (6 ∙ He). Если Ar > (6 ∙ He), частицы шлама будут тонуть в БЖ, С^* определяется как и для НЖ. Если Ar ≤ (6 ∙ He), частицы шлама тонуть в БЖ не будут, _.

11. Скорость витания частиц шлама в пж

_{– формула П. Р. Риттингера.}

_{При VВ = 0.}

12. Среднее значение зенитного угла скважины на участках движения i=1-3

i=1:

i=2-3:

13. Средняя скорость движения потока промывочной жидкости на участке i=1, определяемая исходя из скорости витания

V_i = V_В ∙ (1+k_i)/cos θ_i , м/с,

где .

При V_В = 0 V_i = 0 (в этом случае значение V_i ниже будет уточняться исходя из других условий, а не из величины V_В).

14. Объемный расход промывочной жидкости

Для охлаждения БК и очистки забоя скважины от шлама

Q₁ = q ∙ D_БК = … м³/с = … л/мин,

где q – опытное значение удельного расхода (7 – 9) ∙ 10^-3 м²/с.

Для выноса шлама на поверхность

Q₂ = V₁ ∙ f₁ = … м³/с = … л/мин.

Для охлаждения БК, очистки забоя и выноса шлама на поверхность

В соответствии со значениями Н_с и D_БК производится предположительный выбор бурового насоса.

В соответствии с его технической характеристикой принимаются значения Q = ... л/мин =…м³/с; Р_Н = ... МПа; N_ДВ = ... кВт.

Q ≥ Q₃, л/мин,

где Q – ближайшее к Q₃ значение расхода (производительности), установленное по технической характеристике бурового насоса.

Окончательный выбор бурового насоса производится (ниже) после проверки насоса по необходимому давлению и развиваемой мощности.

Значения расходов буровых плунжерных насосов типа нб, имеющих ступенчатую подачу

НС, м	12 – 25	50 – 100	100 – 500	500 – 800			800 – 2000	2000 – 3000
DБК, мм	76 – 46	93 – 59	93 – 59	93 – 59			93 – 59	93 – 59
Марка насоса	НБ – 25/1,6	НБ – 63/4,0	НБ – 120/4,0	НБ – 80/6,3	НБ – 160/6,3	НБ – 320/6,3	НБ – 320/6,3	НБ – 320/10,0
Q, л/мин РН, МПа	25/1,6	16/4,0 25/4,0 40/2,5 63/2,2	7,7/4,0 9,7/4,0 15/4,0 19/4,0 20,4/4,0 35,7/4,0 40/4,0 61,2/4,0 70/4,0 120/2,0	30/6,3 80/3,2	8/6,3 10/6,3 20/6,3 22/6,3 25/6,3 40/6,3 50/6,3 65/6,3 95/4,5 162/4,5	32/6,3 55/6,3 88/6,3 125/6,3 180/5,5 320/3,0	32/6,3 55/6,3 88/6,3 125/6,3 180/5,5 320/3,0	25/10,0 32/10,0 40/10,0 55/10,0 70/10,0 88/10,0 125/10,0 180/10,0 320/10,0
NДВ, кВт	3,3	2,3	7,5	4,1	14,9	22	22	37

15. Массовый расход жидкости

16. Массовый расход шлама на всех участках

для участков i = 1–3:

для участков i = 4–7: .

17. Средняя скорость жидкости на всех участках i = 1–3, 5–7

18. Средняя скорость движения частиц шлама на участках i = 1–3

V_шi = V_i – V_В / cos θ_i , м/с

19. Время движения частицы шлама от забоя к устью скважины

20. Объёмная концентрация частиц шлама в смеси на всех участках

21. Плотность смеси на всех участках

ρ_смi = ρ ∙ (1 – Ψ_i ) + ρ_ш ∙ Ψ_i , кг/м³

22. Числа Сен-Венана, Рейнольдса и Хедстрёма для течения промывочной жидкости на участках i = 1–3, 5–7

Число Сен-Венана учитывает силы трения в трубопроводе.

Число Рейнольдса характеризует отношение кинетической энергии потока жидкости (газа) и напряжения сдвига.

Число Хедстрёма характеризует взаимосвязь касательной силы трения на поверхности трубопровода, вязкости и плотности жидкости (газа).

23. Режим течения промывочной жидкости на участках i = 1–3, 5–7

–

эмпирическая формула Е.М. Соловьёва.

Для ТВ:

C = 2100 для круглых сечений;

C = 1600 для кольцевых сечений.

Для ГР:

C = 2100 для круглых и кольцевых сечений.

Если Re_i ≥ Re_крi , то режим течения жидкости на участке турбулентный.

Если Re_i < Re_крi , то режим течения жидкости на участке ламинарный (НЖ) или структурный (БЖ).