Главная страница
Навигация по странице:

  • ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

  • Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «МЕХАНИКА СПЛОШНОЙ СРЕДЫ»

  • Рекомендация к решению задачи № 1

  • Рекомендации к решению задачи № 2

  • Рекомендации к решению задачи № 3

  • Рекомендации к решению задачи № 4

  • ЛИТЕРАТУРА Рабинович Н.Р. Инженерные задачи механики сплошной среды в бурении. –М.: Недра, 1989. – 270 с.Приложение 1

    		•

    Государственное образовательное учреждение высшего образования удмуртский государственный университет


    Скачать 403 Kb.
    НазваниеГосударственное образовательное учреждение высшего образования удмуртский государственный университет
    Дата25.10.2022
    Размер403 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаzad-mcc_zaoch_2022.doc
    ТипЗадача
    #752784

    МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

    ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

    ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

    «УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

    Институт нефти и газа им. М.С. Гуцериева

    Методические указания

    к выполнению лабораторных работ

    по дисциплине «МЕХАНИКА СПЛОШНОЙ СРЕДЫ»
    Макаров С.С.


    Ижевск 2022

    Задача № 1

    Найти величину суммарных гидравлических потерь при установившейся циркуляции бурового раствора по трубам и затрубном пространстве. Компоновка бурильной колонны состоит из бурильных труб (БТ) и утяжеленных бурильных труб (УБТ).

    Исходные

    данные
    Последняя цифра шифра зачетной книжки

    0
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9

    плотность

    1500
    1350
    1400
    1250
    1550
    1600
    1450
    1300
    1380
    1520

    динамическое напряжение сдвига

    4
    3
    2
    4
    5
    6
    3
    5
    6
    5

    пластическая вязкость

    0,03
    0,04
    0,05
    0,06
    0,07
    0,08
    0,05
    0,02
    0,09
    0,01

    подача насосов,

    0,03
    0,04
    0,06
    0035
    0,045
    0,055
    0,042
    0,035
    0,038
    0,043

    диаметр скважины

    0,214
    0,216
    0,218
    0,220
    0,216
    0,214
    0,216
    0,218
    0,222
    0,224

    БТ наружный/внутренний диаметр, длина

    0,140/

    0,121

    3000
    0,142/

    0,120

    2800
    0,144/

    0,122

    2850
    0,146/

    0,124

    2900
    0,148/

    0,126

    2950
    0,142/

    0,121

    2960
    0,148/

    0,123

    2930
    0,146/

    0,125

    2870
    0,144/

    0,126

    2830
    0,140/

    0,120

    2890

    УБТ наружный/внутренний диаметр, длина

    0,178/

    0,08

    70
    0,180/

    0,1

    72
    0,182/

    0,12

    74
    0,184/

    0,14

    76
    0,186/

    0,16

    78
    0,178/

    0,06

    68
    0,180/

    0,08

    64
    0,178/

    0,1

    620
    0,178/

    0,06

    60
    0,184/

    0,08

    66


    Рекомендация к решению задачи № 1

    Последовательно вычисляются параметры в трубах

    1. Определяется средняя скорость потока



    1. Вычисляется параметр Сен-Венана для тубы



    1. Вычисляется обобщенный параметр Рейнольдса



    1. В зависимости от режима течения определяется коэффициент сопротивления




    1. Рассчитывается потери давления в трубе



    Последовательно вычисляются параметры в затрубном пространстве

    1. Определяется средняя скорость потока



    1. Вычисляется параметр Сен-Венана для кольцевого канала



    1. Вычисляется обобщенный параметр Рейнольдса



    1. В зависимости от режима течения определяется коэффициент сопротивления



    1. Рассчитывается потери давления в затрубном пространстве



    1. Определяются суммарные гидравлические потери



    Рис. 1. Схема движения жидкости в скважине Рис. 2 Потери давления при движении жидкости по участкам

    Задача № 2

    Произвести расчет забойного давления при равномерном спуске и подъеме колонны труб в скважине с буровым раствором. Рассмотреть варианты спуска и подъема труб с открытым и закрытым низом. Определить силу сопротивления движению колонны.

    Исходные


    данные
    Последняя цифра шифра зачетной книжки

    0
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9

    длина колонны

    3000
    3020
    3030
    3035
    3010
    3050
    3060
    3070
    3080
    3090

    наружный/ внутренний диаметр

    0,177/

    0,156
    0,180/

    0,160
    0,178/

    0,158
    0,170/

    0,150
    0,172/

    0,155
    0,175/

    0,154
    0,182/

    0,160
    0,172/

    0,158
    0,175/

    0,157
    0,176/

    0,154

    плотность

    1600
    1350
    1400
    1250
    1550
    1600
    1450
    1300
    1380
    1520

    динамическое напряжение сдвига

    7,3
    7,4
    7,2
    7,0
    6,8
    6,9
    7,1
    7,5
    7,6
    6,5

    пластическая вязкость

    0,035
    0,04
    0,045
    0,036
    0,037
    0,038
    0,039
    0,042
    0,041
    0,04

    диаметр скважины

    0,222
    0,220
    0,218
    0,220
    0,224
    0,223
    0,221
    0,219
    0,225
    0,226


    Рекомендации к решению задачи № 2

    1. Вычисляется параметр Хедстрема



    1. Определяется критическая (максимальная) скорость спуска (подъема) колоны:

    , принимаем .

    1. Вычисляется величину изменения забойного давления для случая спуска и подъема колоны труб с открытым низом: ,

    здесь значение коэффициентов определится как:

    ; ;

    безразмерные радиусы ядра потока определятся:

    ; .

    Для случая спуска (подъема) колонны с закрытым низом:

    .

    1. Сила сопротивления движению колонны определится как:

    .

    Задача № 3

    По условию задачи 2 определить допустимую скорость спуска и подъема колонны труб с закрытым низом в скважине при ламинарном и турбулентном режиме вытеснения бурового раствора.

    Исходные


    данные
    Последняя цифра шифра зачетной книжки

    0
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9

    допустимого изменения забойного давления

    3,9
    4,7
    3,6
    4,2
    3,8
    3,6
    3,6
    3,7
    3,8
    3,9



    Рекомендации к решению задачи № 3
    Критическое значение давления, характеризующее режим вытеснения определится:

    .

    Если , то допустимая вытеснения происходит при ламинарном режиме, при этом максимальная скорость определиться:

    .

    Если , то допустимая вытеснения происходит при турбулентном режиме, при этом максимальная скорость определиться:

    .

    Для случая турбулентного течения в кольцевом канале:

    гладкий канал: , где: ;

    шероховатый канал: , где: - высота элементов шероховатости, м.

    Задача № 4

    Основываясь на упругой модели горной породы, определить минимальную плотность бурового раствора, обеспечивающую устойчивость стенки скважины в течении заданного периода времени .

    Исходные


    данные
    Последняя цифра шифра зачетной книжки

    0
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9

    Глубина скважины

    3000
    3100
    3200
    3300
    3400
    3500
    3600
    3700
    3800
    3900

    Коэффициент аномальности ka
    1,2
    1,3
    1,25
    1,35
    1,4
    1,45
    1,5
    1,22
    1,55
    1,6

    Средняя плотность пород

    2500
    2550
    2450
    2480
    2540
    2520
    2600
    2570
    2580
    2460

    Заданный период время

    6,4
    6,0
    6,5
    6,2
    6,3
    6,7
    6,8
    7,0
    7,2
    5,8


    Рекомендации к решению задачи № 4


    1. Согласно критерию длительной прочности, вычисляется время до начала разрушения

    , с

    где – приведенное давление на стенки скважины;

    - приведенное значение плотности.

    Значения экспериментально определенных A, n коэффициентов выбирается согласно приложению 1.


    1. Определяется отношение времени, технологически необходимого и времени до начала разрушения

    .

    По полученному значению из приложения 1 выбираем значение величины приведенного давления в скважине . (Если значение попадает в диапазон величин , то истинное значение определить путем интерполяции).


    1. Допустимая плотность бурового определяется по уравнению:


    , кг/м3.

    ЛИТЕРАТУРА

    Рабинович Н.Р. Инженерные задачи механики сплошной среды в бурении. –М.: Недра, 1989. – 270 с.

    Приложение 1
    Характер сужения допустимого интервала во времени при , ,
    Таблица П. 1.
    0
    0,2
    0,6
    1
    1,4
    2
    3
    5
    10



    -0,5
    -0,29
    -0,1
    0
    0,06
    0,12
    0,18
    0,24
    0,32

    написать администратору сайта