Анализ характера движения промывочной жидкости

колонны бурильных труб в стволе ГС: 0,01 - центры ствола скважины и колонны бурильных труб соответственно;
Принимая предельное значение эксцентриситета е, т.е. когда колонна бурильных труб примыкает к нижней стенке скважины, а также рассматривая гармонический закон изменения радиальных колебаний бурильной колонны, воспользуемся для определения ширины кольцевого зазора а в затрубном пространстве выражением, полученным H.A. Гукасовым [43]
G = R1-R2+C • cos а,(2.1)
где С = (/-Д-coscDi);
со -угловая частота вращения эксцентрика, рад/с; t - время, с.
Для определения скорости движения восходящего потока промывочной жидкости в кольцевом зазоре при радиальных колебаниях бурильной колонны воспользуемся известной формулой:
VP=QP/Sk ,(2.2)
где Sk=ϭ ∙ L,
Qp - объём промывочной жидкости, проходящей через радиальное сечение кольцевого зазора в единицу времени, м3/с; L- длина бурильной колонны, м. Значение Qp определим согласно рис.1 из выражения
QP = 2 R2 -L-Δ-ω-sinω (2.3)
Анализ выражения (2.4) показывает, что скорость движения восходящего потока промывочной жидкости в кольцевом зазоре возрастает с ростом амплитуды радиальных колебаний бурильной колонны (рис.3.2.2) и частоты (рис.5).
Vp=2 R2 -L-Δ-ω-sinω R1-R21+cosα-∆∙cosα∙cos (2.4)
Рисунок 3.2.2 - Зависимость скорость движения восходящего потока промывочной жидкости в радиальном сечении кольцевого зазора оC=170° от времени и амплитуды радиальных колебаний колонны бурильных труб
Рисунок 3.2.3 - Зависимость скорости движения восходящего потока
промывочной жидкости в радиальном сечении, а=170° от времени I и частоты радиальных колебаний колонны бурильных труб.
Анализ распределения скорости потока промывочной жидкости по сечению кольцевого зазора (рис.3.2.4) показывает, что максимальное значение скорости восходящего потока относится к области кольцевого зазора

. а=90°-ъ180°, которая исследователями характеризуется как застойная зона в затрубном пространстве при прокачивании промывочной жидкости буровыми насосами по циркуляционной системе буровой скважины [53].
При переходе в верхнюю зону кольцевого зазора, когда, а 90° (см.рис.3), скорость восходящего потока промывочной жидкости снижается по нелинейной зависимости.
Увеличение амплитуды радиальных колебаний приводит к существенному росту скорости восходящего потока промывочной жидкости
в интервале сечения кольцевого зазора, а=150°-ь180° и практически не меняет своего значения в верхней его зоне, где, а 90° (рис