Выбор типа турбобура

2.6.1. Бурение пород с неизвестными механическими свойствами

 

В этом случае выбор типа турбобура производится по Справочнику [1, 3] или по прилож. 2, исходя из следующих условий:

а) диаметр корпуса турбобура должен быть меньше жщк метра долота более, чем на 10 мм;

б) перепад давления на турбобуре при номинальном рас­ходе должен быть не более 6—8 МПа.

При указанных равных условиях выбирается турбобур, у которого отношение крутящего момента к числу оборотов наибольшее.

После выбора типа по формуле (2.10) определяется коэф­фициент потерь давления К_т в турбобуре:

(2.10)

где , , — справочные данные турбобура при номи­нальном режиме его работы: соответственно перепад давле­ния (МПа); расход (м³/с); плотность промывочной жидко­сти (кг/м³),при которой снималась характеристика.

Перепад давления в турбобуре Р_т (МПа), при необходи­мости может быть вычислен по формуле

(2.11)

Величину и другие параметры некоторых типов турбобу­ров можно найти в прилож. 2. Для данного случая после определения находятся расход промывочной жидкости (см. п. 2.4).

 

2.6.2. Бурение пород с известными механическими свойствами

 

Здесь выбор забойного двигателя производится с учетом установленной подачи насосов. Необходимо подобрать тип турбобура, который удовлетворяет следующим условиям:

имеет диаметр корпуса меньше диаметра долота более, чем на 10 мм;

имеет расход жидкости при номинальном режиме рабо­ты близкий к принятой подаче насосов;

развивает крутящий момент М_т не менее величины М_р. необходимого для разрушения породы (М_Т≥М_Р).

Значение крутяящего момента турбобура М_т(Н∙м) при работе на жидкости найденной плотности р и подаче насо­сов Q определяется из соотношения

(2.12)

где , , — справочные данные турбобура при номи­нальном режиме его работы. Для некоторых типов турбо­буров они приводятся в прилож. 2.

Момент, потребный для вращения долота и разрушения породы М _P (Н∙м) ориентировочно определяется, по формуле [5]:

(2.13)

где — коэффициент, учитывающий твердость пород (см. табл. 5); — осевая нагрузка на долото, kH; , — эм­пирические коэффициенты, зависящие от диаметра долота (см. табл. 6).

 

Таблица 5

Значение коэффициентов m_Т

Условная твердость пород	М	МС	С	СТ	Т	ТК	К
Коэффициент mТ	1,36	1,19	1,0	0,81	0,61	0,47	0,33

 

Таблица 6

 

Значения эмпирических коэффициентов А2 и В2
Коэффи­циент		Диаметр долота, мм
А2 в2	8,9 60	8,9	9,5 80	11.1 100		13,2 100	14,2 100	14,8 110	15,8 70	19,4 40	20,8 20	26,6 40

 

Для выбранного типа турбобура находится коэффициент потерь давления К_Т из соотношения (2.10) или по прилож. 2 и перепад давления Р_т по формуле (2.11). Последний срав­нивается с допустимым давлением нагнетания насоса Р_н на выбранных втулках.

 

Определение коэффициентов гидравлических сопротивлений при движении жидкости по трубам и в кольцевом пространстве

Определение внутри бурильных труб.

Сначала находится скорость движения жидкости V_ТР, м/с, в базовых трубах:

(2.14)

где — внутренний диаметр базовых труб, м; Q — приня­тая подача насосов, м³/с.

Для нахождения режима течения жидкости определяется приведенное число Рейнольдса:

(2.15)

где — структурная вязкость промывочной жидкости. Па∙с; — динамическое напряжение сдвига, Па. Для технической воды = 0,001 Па∙с, = 0

Если ≥2300, то режим течения турбулентный и находится по формуле

 

(2.16)

Если <2300, то режим течения структурный и

(2.17)

 

Определение в кольцевом пространстве.

 

Скорость движения жидкости в кольцевом пространстве

(2.18)

где d_H — наружный средневзвешенный диаметр бурильных труб, м. Приведенное чисто Рейнольдса находится из выражения

(2.19)

 

Если ≥1600, то режим течения турбулентный и

(2.20)

 

Если < 1600, то режим течения структурный и

(2.21)

 

 

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: