Analiza warunków 

wynoszenia zwiercin 

 
Opracowała:  

mgr inż. Angelika Druzgała 

 

 

 

Teoria 

Na okruch skalny zanurzony w płuczce wiertniczej działają trzy siły: 

• ciężar własny G, działający pionowo w dół [N] 

 

 

• siła wyporu hydrostatycznego W, działającego w górę [N] 

 

 

• siła tarcia T, powstała między przepływającą płuczką a okruchem skalnym 
działająca w górę [N] 

 

 

 

 

G

V

s

s

 

W

V

s

p

 

W 

G 

T 

Ciężar  okrucha  skalnego  w  płuczce  G

p

  ujmujący  dwa  pierwsze 

obciążenia, wyraża się wzorem: 

 

 
 

Teoria 

Siłę tarcia okrucha skalnego zanurzonego w płuczce wyraża się wzorem: 

 

 

R

e

 - liczba Reynoldsa 

Teoria 

Jeśli wspomniana powyżej siła tarcia będzie mniejsza od ciężaru okrucha w płuczce, 
to okruch będzie opadał na dno otworu ruchem jednostajnie przyspieszonym. Gdy 
ciężar okrucha zanurzonego w płuczce będzie równoważony siłą tarcia, to okruch 
będzie opadał ruchem jednostajnym z prędkością u. 

Prędkość opadania okrucha skalnego w zakresie burzliwego przepływu płuczki 
wyznacza się z wzoru (1 i 2): 

 

 

Teoria 

Po podstawieniu uzyskujemy: 

Teoria 

 

W rzeczywistości cząstki skalne nie maja postaci kulistej, dlatego też wartość 
współczynnika K określa się dla danej cząstki z zależności: 

 

 

 

 

 

 

Tym sposobem uzyskuje się wzór Rittingera na 
prędkość opadania zwiercin dla burzliwego przepływu 
płuczki w otworze wiertniczym w postaci: 

 

 

 

Strumień objętości 

Wymagany strumień objętości płuczki Q

z

 zapewniający wynoszenie zwiercin w 

przestrzeni pierścieniowej otworu wiertniczego określa wzór: 

 

 

Prędkość przepływu 

Do wzoru na prędkość przepływu płuczki podstawiamy wzór na prędkość 

opadania zwiercin. 

Prędkość wynoszenia zwiercin 

Wymagana  prędkość  wynoszenia  zwiercin  w  przestrzeni  pierścieniowej 
otworu z uwzględnieniem mechanicznej prędkości wiercenia i dopuszczalnej 
koncentracji zwiercin w płuczce określona jest wzorem: 

 

 

Zadanie 1 

Oblicz wymaganą prędkość przepływu i strumień objętości płuczki wiertniczej dla 
zapewnienia wynoszenia zwiercin w przestrzeni pierścieniowej otworu 
wiertniczego, mając dane:  

 

 

Zadanie 1 

Wymagany strumień objętości płuczki Q

z

 zapewniający wynoszenie zwiercin w 

przestrzeni pierścieniowej otworu wiertniczego określa wzór: 

 

Zadanie 1 

 

 

 

 

 

 

Do wzoru na prędkość przepływu płuczki podstawiamy wzór na prędkość opadania 

zwiercin. 

Zadanie 1 

Współczynnik a obliczono wg wzoru: 

 

Przyjęto najczęściej występujący w otworach wiertniczych współczynnik korekcyjny e = 1,14 

 

 

 

 

Wymagany strumień objętości płuczki zapewniający wynoszenie zwiercin przyjmuje postać: 

Zadanie 2 

Oblicz wymaganą prędkość wynoszenia zwiercin, aby nie przekroczyć zadanej koncentracji 

zwiercin w płuczce, mając dane: 

  

 

 

Zadanie 2 

Wymagana prędkość wynoszenia zwiercin w przestrzeni pierścieniowej otworu z 
uwzględnieniem mechanicznej prędkości wiercenia i dopuszczalnej koncentracji 
zwiercin w płuczce określona jest wzorem: 
 

Zadanie 3 

Oblicz  wymaganą  prędkość  przepływu  i  strumień  objętości  płuczki 
wiertniczej 

dla 

zapewnienia 

wynoszenia 

zwiercin 

w 

przestrzeni 

pierścieniowej otworu wiertniczego, mając dane: 
 
• największe pole przekroju przestrzeni pierścieniowej F

p

 = 0,0176 m

2

, 

• ciężar właściwy okruchów skalnych γ

s

 =25 kN/m

3

, 

• ciężar właściwy płuczki wiertniczej γ

p

 =10,5 kN/m

3

, 

• średnia średnica okruchów skalnych d

o

 =0,006 m, 

• wymagana prędkość wynoszenia zwiercin c =0,095 m/s, 
• współczynnik korekcyjny e =1,2, 
• liczba Reynoldsa Re =3000.