3. Выбор расхода промывочной жидкости

Расход промывочной жидкости при бурении должен быть достаточным для удаления шлама с забоя и выноса его на поверхность, обеспечения нор­мальной работы гидравлического забойного двигателя. Для удаления рыхлой части глинистой корки, более полного замещения промывочной жидкости тампонажным раствором при цементировании желательно иметь турбулентный режим течения тампонажного раствора. В то же время меньшая эрозия стенок-скважин, меньшее растепление многолетнемерзлых пород наблюдается при ламинарном (структурном) режиме течения. Для обеспечения эффективного разрушения пород и предотвращения гидроразрыва важно иметь минимальное давление столба промывочной жидкости на забой и стенки скважин при буре­нии, что также зависит от величины расхода.

3.1. Расчетные зависимости

Расход, необходимый для очистки забоя, находится из

Q ≥ qF_э (3.1)

где q = 0,57-0,65 м/с - удельный расход жидкости, необходимый для удовлетво­рительной очистки забоя (при надлежащей организации потоков жидкости на забое может быть уменьшен до 0,3 - 0,4 м/с).

Расход жидкости, необходимый для подъема шлама в кольцевом про­странстве вертикальной или слабонаклонной скважины,

Q ≥ l,15 U_ocF_кn (3.2)

где U_oc - определяется по формулам раздела 2 с учетом максимального размера частиц шлама, образующихся при бурении. На стадии проектирования допус­кается вместо (3.2) пользоваться зависимостью

Q ≥ U_жF_кn (3.3)

где U_ж - необходимая скорость восходящего потока жидкости, ориентировоч­ные значения которой приведены в табл. 3.1.

Если размеры кольцевого пространства скважины на разных участках различны, в уравнения (3.2) и (3.3) подставляется максимальное значение F_кn.

Методика расчета расхода жидкости, необходимого для транспортировки частиц и шлама в горизонтальном стволе скважины, дана в учебном пособии.

Таблица 3.1

Интервал бурения	Способ бурения	U, м/с
		Промывка водой	Промывка глинистым раствором
Под техническую и эксплуатацион­ную колонну	Роторный	0.5-0,6	0.4-0.5
	Турбинный	0,6-0,7	0.5-0.6
I Под кондуктор	Роторный	-	0.2-0.3
	Турбинный	-	0,3-0.4

Расход раствора, при котором обеспечивается необходимый момент на валу турбобура,

Q ≥ (3.4)

где М_С - момент турбобура при расходе жидкости плотностью (справочные данные); К - коэффициент, учитывающий трение в осевой опоре турбобура.

Для турбобуров с резинометаллической опорой К ≈ 0,7, для турбобуров с шаровой опорой К ≈ 0,9. Значения удельного момента на долоте определяются по промысловым данным. Ориентировочные значения M_уд в зависимости от твердости разбуриваемых пород приведены в табл. 3.2.

Таблица. 3.2

Тип долота	Твердость пород	Mуд, м
Трехшарошечные	Твердые и крепкие	(3-5)*10-3
	Средней твердости	(4-8) *10-3
	Мягкие	(7-12) *10-3
Одношарошечные		(10-20) *10-3
Фрезерные		(15-25) *10-3
Алмазные		(15-25) *10-3
Лопастные		(15-25) *10-3

Расход, при котором достигается турбулентный режим течения,

(3 5)

При Не >10⁴ зависимость (3.5) упрощается и приводится к виду

(3.6)