Współczynnik wyporu w wiertnictwie

Współczynnik wyporu określa, jaka część ciężaru elementu przewodu wiertniczego działa efektywnie w otworze wypełnionym cieczą. Wynika to z prawa Archimedesa: ciało zanurzone w cieczy jest pozornie lżejsze, ponieważ działa na nie siła wyporu.

W wiertnictwie współczynnik wyporu oznacza się często jako $k_w$. Uwzględnia się go przy obliczeniach ciężaru przewodu, obciążników oraz nacisku na świder.

Znaczenie praktyczne

Jeżeli obciążniki znajdują się w otworze wypełnionym wodą lub płuczką, ich skuteczny ciężar jest mniejszy niż ciężar w powietrzu. Dlatego w obliczeniach nacisku na świder stosuje się zależność:

$$ P = s \cdot q \cdot l \cdot k_w $$

gdzie $k_w$ zmniejsza wartość dostępnego nacisku.

Przykład interpretacji

Dla wody w zadaniach egzaminacyjnych można spotkać wartość:

$$ k_w = 0{,}873 $$

Oznacza to, że obciążniki w wodzie dają około 87,3% swojego ciężaru w powietrzu jako ciężar efektywny.

Dlaczego nie wolno go pomijać?

Pominięcie współczynnika wyporu powoduje zawyżenie obliczonego nacisku albo zaniżenie wymaganej długości obciążników. W praktyce mogłoby to prowadzić do niewłaściwego dobrania zestawu dolnego przewodu wiertniczego.