Государственное образовательное учреждение высшего образования удмуртский государственный университет
![]()
|
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).
Рекомендация к решению задачи № 1 Последовательно вычисляются параметры в трубах Определяется средняя скорость потока ![]() Вычисляется параметр Сен-Венана для тубы ![]() Вычисляется обобщенный параметр Рейнольдса ![]() В зависимости от режима течения определяется коэффициент сопротивления ![]() Рассчитывается потери давления в трубе ![]() Последовательно вычисляются параметры в затрубном пространстве Определяется средняя скорость потока ![]() Вычисляется параметр Сен-Венана для кольцевого канала ![]() Вычисляется обобщенный параметр Рейнольдса ![]() В зависимости от режима течения определяется коэффициент сопротивления ![]() Рассчитывается потери давления в затрубном пространстве ![]() 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.
Рекомендации к решению задачи № 2 Вычисляется параметр Хедстрема ![]() Определяется критическая (максимальная) скорость спуска (подъема) колоны: ![]() ![]() 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: ![]() 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.
Рекомендации к решению задачи № 3 Критическое значение давления, характеризующее режим вытеснения определится: ![]() Если ![]() ![]() Если ![]() ![]() Для случая турбулентного течения в кольцевом канале: гладкий канал: ![]() ![]() шероховатый канал: ![]() ![]() Задача № 4 Основываясь на упругой модели горной породы, определить минимальную плотность бурового раствора, обеспечивающую устойчивость стенки скважины в течении заданного периода времени ![]()
Рекомендации к решению задачи № 4 Согласно критерию длительной прочности, вычисляется время до начала разрушения ![]() где ![]() ![]() Значения экспериментально определенных A, n коэффициентов выбирается согласно приложению 1. Определяется отношение времени, технологически необходимого и времени до начала разрушения ![]() По полученному значению из приложения 1 выбираем значение величины приведенного давления в скважине ![]() ![]() ![]() ![]() Допустимая плотность бурового определяется по уравнению: ![]() 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.
|