МОДЕЛЮВАННЯ РОБОЧОГО ПРОЦЕСУ НАДДОЛОТНОГО УДАРНО-ЕЖЕКЦІЙНОГО ПРИСТРОЮ

Анотація

Розроблено алгоритм визначення гідравлічних характеристик та проаналізовано робочий процес за-пропонованої автором конструкції ударно-ежекційного пристрою, призначеного для підвищення ефективності буріння свердловин в умовах підвищеної міцності гірських порід. Розроблена гідравлічна модель наддолотної компоновки, що складається з розміщених паралельно ударного пристрою у вигляді кульового вібратора та струминного насоса у вигляді ежекційної системи нагнітально-всмоктувального типу. Ударний пристрій забезпечує підвищення ефективності руйнування гірської породи, а струминний насос інтенсифікує процес промивання вибою. Гідравлічний розрахунок робочого процесу наддолотної ударно-ежекційної компоновки заснований на застосуванні методу електрогідродинамічних аналогій, доповненого рівняннями характеристики струминного насоса. Гідравлічна модель робочого процесу ударно-ежекційної компоновки передбачає розв’язок системи рівнянь балансу витрат для вузлових точок ежекційної системи, втрат напорів у паралельних ланках замкненого привибійного контуру циркуляції промивального розчину та аналітичного виразу, що визначає напірно-витратну характеристику струминного насоса. В процесі визначення гідравлічних втрат в окремих паралельних ланках привибійного контуру циркуляції використані класичні співвідношення для розрахунку гідравлічних втрат в місцевих опорах та емпірична залежність коефіцієнта гідравлічного опору кульового вібратора від числа Рейнольдса потоку промивального розчину. Запропонована гідравлічна модель робочого процесу ударно-ежекційного пристрою дозволила визначити характер розподілу витрат потоків у гідравлічній системі свердловинної компоновки. Відповідно до отриманих результатів максимальна витрата промивального розчину спрямовується у промивальну систему долота, а мінімальна – на робочу насадку струминного насоса.