Билеты по ГА. Билеты по гидре хз хз хз. 2. Давление жидкости в герметичной скважине при всплытии газового пузыря, поступившего в скважину из пласта
 Скачать 0.8 Mb.
|
25. Совмещение гидравлических характеристик скважины и насосов.На рис. показаны гидравлические характеристики скважины (линии 1,2,3) и насосных агрегатов (одного насоса – линия 4; двух насосов – линия 5). Линия "р –Q" (линия 3) пересекает гидравлические характеристики насосных агрегатов, представленных, например, пятью вариантами диаметров втулок, в точках МиN. Это означает, что подачи Q1н и Q2нявляются для скважины пpeдeльнo доcтижими. Проще говоря, имея данные насосные агрегаты, через данную конкретную скважину невозможно прокачивать жидкость с расходом, превышающим соответственно Q1н и Q2н.Следовательно, реальная область регулирования подачи находится левее указанных расходов.  26. Понятие об эквивалентной плотности при промывке и методика ее расчета.Эквивалентная плотность определяется по формуле:  . Из формулы видно, что экв отражает влияние потерь в кольцевом пространстве на величину абсолютного давления и преподносит это влияние не через абсолютную величину на некоторой конкретной глубине, а путем сравнения с экв. Если экв несущественно отличается от , то это означает, что влияние ркна условия бурения не столь заметно. Есть ещё одно не менее ценное свойство экв. Величину экв можно напрямую сравнивать с градиентом гидроразрыва. Предположим, что индекс гидроразрыва слабого пласта равен 1,45. Это фактически означает, что гидроразрыв в статических условиях (без промывки) произойдет при плотности бурового раствора 1450 кг/м3. Примем также, что скважина промывается буровым раствором, имеющим плотность 1200 кг/м3. Теперь представим ситуацию, когда вследствие неудачно выбранных бурильных труб, УБТ, реологических параметров и, самое главное, чрезмерно большого Q, потери давления в затрубном пространстве составили столь большую величину, что экв стало равным 1460 кг/м3 . Совершенно очевидно, что слабый пласт при такой промывке будет разорван и произойдет поглощение бурового раствора.  27. Природа возникновения гидродинамических давлений при движении колонны.Колонна труб, например, при спуске ее в скважину, движется вначале ускоренно, а затем практически равномерно. Затем наступает этап торможения до полной остановки движения. На первом и последнем этапах источником гидродинамических давлений, кроме градиента скорости в жидкости (внутреннего трения), является движение с положительным или отрицательным ускорением. Предположим (рис. 14.1), что скважина представляет собой открытое с двух сторон длинное отверстие, когда жидкость, увлекаемая движущейся трубой, перемещается из верхней части в нижнюю (или наоборот). Такая схема имитирует случай спуска (подъема) колонны труб в скважину со скоростью uтпри наличии катастрофического поглощения. Поскольку на стенке скважины скорость равна нулю, в кольцевом зазоре сформируется градиентный слой. Трубы, увлекая за собой жидкость, образуют спутный поток со средним расходом Qск. При этом возникает сопротивление движению труб со стороны жидкости, воспринимаемое как уменьшение веса колонны труб.  Рис. 14.1. Модель движения колонны без вытеснения жидкости из скважины. Представим теперь (рис. 14.2), что та же колонна движется через круглую камеру, заполненную жидкостью. Нижняя преграда имитирует в данном случае забой скважины. В отличие от предыдущего случая здесь поток Qск, не имея возможности “уходить” вместе с колонной, вызывает интенсивный массообмен и образование вихреобразных циркуляционных потоков. Толщина градиентного слоя уменьшится, сами градиенты возрастут, а сопротивление движению труб увеличится. На рис. 14.3 отображен случай спуска одноразмерной закрытой колонны в открытую, но с герметичными стенками скважину. Здесь, в отличие от предыдущих случаев, появляется новый поток Qвт, обусловленный вытеснением жидкости из скважины трубами. Если колонна труб диаметром dн движется вниз со скоростью uт, то расход Qвт равен: Qвт= dн2uт/4 . (14.1) Средняя скорость движения вытесняемого потока в заколонном пространстве определяется выражением: vкп = Qвт / fкп = uт dн2/(D2 – dн2). (14.2)  Рис. 14.3. Спуск “закрытой” колонны в герметичную скважину. Совместно с Qвт одновременно существует и увлекаемый трубами поток Qск . Наложение эпюр скоростей от этих двух потоков, как считают многие исследователи, образуют эпюру скоростей, подобную той, что показана на рис. 14.3. Периферийную часть кольцевого сечения занимает восходящий (вытесняемый) поток, а внутренняя его часть заполнена нисходящими потоками. Эти два потока ничто не разделяет, поэтому в реалии будет иметь место интенсивный массообмен между ними с образованием макровихрей, подобных показанным на рис. 14.3. Это означает, что постоянное (устойчивое) существование эпюры скоростей (рис.14.3) практически невозможно. Для поддержания восходящего потока, занимающего к тому же не все, а только часть заколонного пространства, нужно дополнительное гидродинамическое давление. 28. Гидромониторные затопленные струи и их характеристики Зависимость гидродинамического давления струи по ее оси от относительного расстояния текущего ее сечения до насадки, измеренного в диаметрах отверстия насадки, обеспечивает достаточно полную количественную характеристику струи, поскольку все другие ее характеристики (форма внешней границы струи, распределение скорости потока в сечении и гидродинамического давления) однозначно зависят от функции. |