Определение расхода воздуха и давления на компрессоре при обдувке скважины

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

[pic 1]

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра бурения скважин

Вариант 8

Отчёт по лабораторной работе №3

Санкт-Петербург

2022 год

Рассчитать расход и давление воздуха при продувке скважины глубиной 750 м. Бурение производится коронкой диаметром 59 мм, бурильные трубы СБТН-63,5, колонковая труба 4,5 м диаметром 108 мм. Средняя температура воздуха 30ºC. Угол наклона скважины к горизонту 80 . Бурение производится по песчаникам с механической скоростью 2,7 м/ч, выход керна составляет 85 %. Скорость восходящего потока воздуха равна 12 м/с. [pic 2]

На основании расчетов произвести выбор компрессора.

Решение. Примем 𝑘1 = 1,4 и по данным таблицы 12 выберем ориентировочно 𝑘2 = 1,14. Необходимый расход воздуха может быть вычислен:

[pic 3]

Массовый расход воздуха будет равен:

[pic 4]

1. Расчет давления воздуха в конце I участка – от устья скважины до начала колонковой трубы по кольцевому пространству. Определим безразмерный коэффициент аэродинамического сопротивления по формуле:

[pic 5]

Где [pic 6]

Рассчитаем значения 𝑎 и 𝑏:

[pic 7]

[pic 8]

Так как в кольцевом пространстве воздух выносит шлам, вычислим значение расходной концентрации:

[pic 9]

Примем значение безразмерного коэффициент Гестерштадта в соответствии с рекомендациями:

[pic 10]

Вычислим давление воздуха в конце I участка:

[pic 11]

2. Расчет давления воздуха в конце II участка – от верха колонковой трубы до забоя по кольцевому пространству. Рассчитаем безразмерный коэффициент аэродинамического сопротивления для II участка:

[pic 12]

Где [pic 13]

Определим значения 𝑎 и 𝑏:

[pic 14]

[pic 15]

Подставив исходные данные в формулу и приняв конечное давление на первом участке как начальное для второго, получим: