2 .10.2 Расчет максимальной величины давлений на выкиде буровых насосов

Для расчета максимального давления на выкиде буровых насосов , МПа, при бурении с забойными двигателями применяем формулу:

, (14)

где

G_max - максимальная осевая нагрузка на долото, кН;

G_вр - вес вращающихся элементов забойного двигателя, кН;

Т_п - осевая нагрузка на осевую опору двигателя, кН; Т_п =25 кН;

, (15)

где

d_ср - средний диаметр ротора, м ;

Р_оч – давление, необходимое для очистки забоя от выбуренной породы, МПа;

, (16)

где

Q_min – расход промывочной жидкости, достаточной для хорошей очистки скважины от выбуренной породы, л/с;

N_оч - мощность, расходуемая на подъем шлама над забоем скважины (на "очистку" забоя), кВт;

, (17)

где

D_с - диаметр скважины с учетом коэффициента уширения, м;

_п, ₁ - соответственно, плотность породы и промывочной жидкости, поступающей на забой, кг/м³;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

V_м - механическая скорость проходки, м/с;

L_c - глубина скважины ила интервал бурения, м;

, (18)

где

V_кп - скорость в кольцевом пространстве, м/с;

F_кп – площадь кольцевого пространства, м²;

, (19)

, (20)

где d_ч – условный диаметр частиц выбуренной породы, м;

, (21)

, (22)

где F_скв – площадь скважины, м²;

, (23)

где F_тр – площадь труб, м²;

Р_др – давление, необходимое для доразрушения забоя, МПа;

, (24)

где ₁ - плотность промывочной жидкости, поступающей на забой, кг/м³;

V_и – скорость истечения из насадок долота, м/с;

, (25)

где G_т- вес ГЗД, кН, G_т=40,6 кН,

G_вр- вес вращающихся элементов ГЗД, кН;

b-коэффициент, учитывающий архимедову силу:

, (26)

Рассчитаем максимальное давление на выкиде буровых насосов при бурении с забойными двигателями для интервала 0 – 450 м.:

,

, Вт;

, м²;

, м³/с;

, Па;

, Н;

МПа;

МПа

Для всех остальных интервалов расчёт максимального давления на выкиде буровых насосов рассчитывается по той же методике, что и для интервала 0-450м.

Т аблица 20 – Максимальное давление на выкиде буровых насосов

Интервал,м	Dc, м	Fр, м2	Nоч, Вт	ρп кг/м3	ρж кг/м3	ρ2, кг/м3	dч, м10-6	Vмех, м/с	Gвр, КН	Fкп, м2	Qmin м3/с	Pоч,ММПа	Pmax,МПа
0 – 450 450 – 1650 1650 – 3740 3740 – 4540	0,5778 0,4045 0,2889 0,1981	0,00276 0,00276 0,01149 0,01149	3245 5311 9125 10521	1950 2400 2500 2600	1140 1140 1150 1020	1160 1160 1170 1040	1,78 1,78 1,78 1,78	0,0055 0,0111 0,0083 0,0028	7,48 7,5 2,1 2,1	0,25 0,028 0,028 0,023	0,032 0,008 0,041 0,018	0,101 0,664 0,222 0,585	32,25 30,61 24,13 23,86