9. Методы проектирования осевой нагрузки на долото и задаваемый по индикатору веса при разных способах бурения.

Существует 3 метода проектирования осевой нагрузки на долото G: Аналитический, эмпирический и статистический. последний основан на обработке промысловых данных(показатели отработки долот ) , позволяет выявить эффективные модели, типы долот, без привлечения данных геологии, но очень сильно зависит от достоверности информации и от ее объема, он трудоёмок. При аналитическом методе G₃ = Р_ш  F_к  К_д но сюда следует добавить (-сумма гидравлических усилий ) т.к. не учтение ее приводит к грубым ошибкам при расчетах.

Gкр- гидравлическое усилие;Gстр- усилие от реактивного действия струи жидкости, выходящей из насадок долота. G = G_з + G_r;

и по ГИВу G _гив = G + G_тр^(н), где G_тр^(н) - осевая сила сопротивления (трения) при движении бурильного инструмента вниз в процессе углубления забоя. Для проектирования G₃ при роторном бурении приме­няют эмпирическую формулу, с подстановкой в нее известной частоты n G = 8,83  10⁴  D_д/n, где коэффициент 8,83 получен опытным путем; Д - в м; n в об/мин; G - в кН (очевидно, что G = G_cр).

10. Изложить принципы проектирования расхода (подачи) пром. Жидкости; расчет технологически необходимого расхода.

Расход промывочной жидкости (Q) следует проектировать так, чтобы технология углубления скважины принятым способом осуществлялась в заданном режиме. В общем случае проектная величина Q должна находиться в пределах G_min  Q  Q_max, где G_min , Q_max - граничные в конкретных условиях бурения величины Q .

Минимальное значение Q проектируется с выполнением условия нормальной очистки забоя и скважины от выбуренной или осыпающейся в скважине породы.

Верхний предел Q может быть обусловлен разными причинами. Так, при нормальных условиях проводки скважины в первую очередь следует проектировать технологически - необходимый расход (Q_тн), поддержание которого обеспечивает все необходимые затраты мощности при бурении с ГЗД. Расчет расхода промывочной жидкости, достаточного для хорошей очистки скважины от выбуренной породы. Такой расход называют минимально необходимым (Q_min), который при реальных числах Рейнольдса для промывочных жидкостей определяют по формуле Q_min= 5,72 где 5,72 - учитывает постоянную Реттингера и скорость подъема частицы в потоке жидкости; d_ч - условный диаметр (размер) частиц выбуренной породы; размер следует брать по фактическим данным о выносимом из скважины шламе; _п,₂ - плотность разбуриваемых пород и промывочной жидкости в кольцевом пространстве скважины; F_кп - площадь кольцевого пространства за бурильной колонной. Расчет расхода: Величину Q_тн найдем по формуле :

где: P_max - максимальное давление на выкиде буровых насосов, МПа; Р_оч - давление необходимое для очистки забоя от выбуренной породы, Мпа; Р_др - давление необходимое для доразрушения забоя, МПа; Р_ГД – перепад давления в промывочном узле долота, МПа; Р_R - гидроимпульсное давление, МПа, Р_R0 МПа;₁, ₂ - плотность промывочной жидкости внутри бурильного инструмента и в заколонном пространстве, кг/м³; a_i - коэффициент гидросопротивлений, не зависящих от глубины(L) скважины, или от длин секций бурильной колонны, м^-4; b_i, b_j - коэффициенты гидросопротивлений, зависящих от L, м^-5; l_i, l_j - длины секций бурильной колонны с разными диаметрами и толщинами стенок труб, м;

, м^-4 где: a_мс, a_ш, a_в, a_тв, a_д - соответственно учитывают сопротивления в манифольде и стояке, вертлюге, ведущей трубе и долоте.

При проектировании возможны расчеты Q для решения спец. задач (предотвратить: налипание частиц породы на стенки скважины или образование сальников на БК; нежелательное утяжеление промывочной жидкости выбуренной породой; снижение уровня жидкости скважин при ее поглощении в пласты; отрицательное влияние дифференциального давления на забой скважины, гидроразрыв пласта. Некоторые формулы для спец расходов. Расход, при котором достигается 0,75-0,80 дав­ления гидроразрыва

где _гр - градиент давления гидроразрыва пласта, Па/м; _гр = 0,0083 + 0,066  Р_пл/ L_с; Р_пл - пластовое давление, МПа; _гр - Н/м³; L_с- глубина скважины или того пласта, для которого определяется _гр, м; b_j - средняя по скважине величина коэффициента гидросопротивлений , м^-5. Расход промывочной жидкости, при котором можно ограничить отрицательное влияние дифференциального давления на V_м, определим по формуле

.