БТЖ практическая 2, вариант 9. Отчет по практической работе 2 по дисциплине Буровые технологические жидкости
 Скачать 63.08 Kb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Иркутский национальный исследовательский технический университет» Институт недропользования Кафедра нефтегазового дела Отчет по практической работе № 2 по дисциплине
Вариант 9
Иркутск, 2021 Расчеты по материальному балансу в буровом растворе на водной основе Цель работы: сформировать навыки расчета материального баланса при разбавлении, утяжелении и смешивании бурового раствора. Основные понятия Материальный баланс -это соотношение между количествами исходных материалов, полученного готового продукта, отходами производства и материальными потерями. Материальный баланс может быть составлен как в отношении всего технологического процесса, так и в отношении каждой отдельной стадии или производственной операции. Он может охватывать все материалы (суммарный баланс) или каждый отдельный компонент. Содержание задания: выполнить расчет всего объема бурового раствора необходимого для бурения, количества компонентов бурового раствора. Таблица 1. Исходные данные для задачи 2.
Примечание: принять в качестве утяжелителя Барит; Таблица 2 Исходные данные для задач 3 и 4.
Примечание: ρб.рк,кг/м3-конечная плотность бурового раствора; для условий задачи 4 конечную принять 1,92г/см3 Составление материального баланса является неотъемлемой частью технологических расчетов. Материальный баланс является основой для выполнения анализа твёрдой фазы, решения уравнений для расчетов объемов разбавления бурового раствора водой, регулирования плотности или смешивании растворов различной плотности. Понятие материального баланса основано на законе сохранения массы. Этот закон гласит, что масса не может быть ни создана, ни уничтожена. Проще говоря, сумма ингредиентов должна равняться сумме целого продукта. Эта концепция имеет силу для массы и атомов, но она не всегда верна применительно к растворам и смесям из-за их растворимости и химических реакций. Математически, понятие баланса между материалами делится на две части: 1.Общий объем состава равняется сумме объемов отдельных компонентов:  , (1) 2.Общий баланс масс равен сумме баланса масс отдельных компонентов:  , (2) где V–объем, см3или м3; ρ –плотность кг/м3 или г/см3. При решении связанных с материальным балансом задач, прежде всего, следует установить известные и неизвестные объемы и плотности и определить, ингредиент это или конечный продукт. В целом для нахождения неизвестного следует предпринять следующее шаги: 1.Нарисовать схему задачи. 2. Определить компоненты и продукты, отметить объемы и плотности как известные или неизвестные. 3. Вывести формулу баланса массы и объема. 4. Подставить одно неизвестное в массовый баланс и решить уравнение. 5. Определить второе неизвестное и вычислить расход материалов Задача №2 Определить количество материалов, необходимых для приготовления 126 м3 раствора с плотностью 1,53 г/см3 и содержащего 78 кг/м3 бентонитового глинопорошка. В качестве утяжелителя использовать барит плотностью 4,3 г/см3. Решение 1.Начертить диаграмму составляющих   Н2О       Раствор объемом 126 м3, ρ=1,53г/см3 Бентонит Барит ρ=4,3 г/см3и Vм3= ? ρ=2,4 г/см3 и Vм3= надо пересчитать из концентрации ρ=1,0 г/см3и Vм3-? 2. Определить неизвестные
3.Определить объем бентонита  При этом вес бентонита= 4,1 х 2,4 х 1000 = 9840 кг или при 50 кг в мешках необходимо 9840 / 50 = 197 мешков. 4.Уравнение материально баланса и уравнение объемов    На данном этапе уравнения имеют два неизвестных (Vбарит и Vвода), так как число неизвестных и число уравнений одинаково и можно решить оба эти уравнения. Определить объем через одно неизвестное, выразив другое математической зависимостью и подставить эти значения вовторое уравнение.   5.Подставить в формулу материального баланса неизвестное     6.Определить второе неизвестное и решить уравнение материального баланса. Объем барита определяется по формуле  Этот объем будет весить  Если мешок Барита будет весом 50 кг, то необходимо заказать 79507 кг/50кг = 1590 или 1590 мешка. Следовательно, для приготовления 150 м3 бурового раствора с плотностью 1,72 г/см3 и концентрацией бентонита 56 кг/м3 необходимо следующее количество материалов
Задача №3 Определить сколько кубических метров каждого раствора необходимо смешать для получения суммарного объема 165 м3 раствора плотностью 1,562 г/см3. Объем первого раствора =77 м3 плотность =1,115 г/см3, объем второго раствора = 120 м3 плотностью 1,642 г/см3 Решение  Раствор объемом 65м3, ρ=1,562 г/см3 Раствор №2 Раствор №1 ρ=1,642 г/см3и Vм3-? ρ=1,115 г/см3и Vм3-? 1.Начертить диаграмму неизвестных 2.Определить известные и неизвестные величины
3.Составить уравнение материального баланса и уравнение объемов   4.Для решения уравнения материального баланса необходимо выразить объем раствора No2 через уравнение объемов  5.Подставить одно неизвестное в уравнение массового баланса и решить уравнение      6.Подставить полученный объем раствора No1 в уравнение объемов и найти объем раствора No2 
Задача №4 Определить сколько необходимо взять барита для того, чтобы увеличить вес раствора объемом 165 м3 с плотностью 1,562 г/см3 до плотности 1,92 г/см3. Каким станет объем полученного утяжеленного раствора? Решение 1.Начертить диаграмму неизвестных  Исходный раствор ρ=1,562 г/см3 и Vм3-165 м3 Раствор конечный Vм3-? ρ=1,92г/см3 Барит ρ=4,3 г/см3 и Vм3-?
3.Составить уравнение материального баланса и уравнение объемов   4.Подставить 𝑉растворк. из уравнения объемов в уравнение материального баланса     Вес барита  5.Определить объем полученного утяжеленного раствора  СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Бабаян Э.В., Черненко А.В. Инженерные расчеты при бурении. –М.: Инфра-Инженерия, 2016. –440 с. Электронный ресурс -http://www.geokniga.org/books/13885 Ганджумян Р.А., Калинин А.Г., Никитин Б.А. Инженерные расчеты при бурении глубоких скважин: Справочное пособие/под рер. А.Г. Калинина. –М.: ОАО «Издательство «Недра», 2000. –489 с. Электронный ресурс -http://www.studmed.ru/gandzhumyan-ra-kalinin-ag-nikitin-ba-inzhenernye-raschety-pri-burenii-glubokih-skvazhin_365fd45b901.html# Книга инженера по растворам ЗАО «ССК»./под общей ред. А.С. Добросмыслова. –М.: Издательство «Гарусс», -2006. –541 с. Электронный ресурс. –http://www.geokniga.org/bookfiles/geokniga-kniga-inzhenera-prastvoram.pd |