Задачи. Задачи_МСС.docx_70c68ca459cbd7cdd273035cd64f8387 (1). Практическая работа 1. Расчет гидравлических потерь при движении бурового раствора

• Название: Практическая работа 1. Расчет гидравлических потерь при движении бурового раствора
• Анкор: Задачи
• Дата: 04.02.2022
• Размер: 201.65 Kb.
• Имя файла: Задачи_МСС.docx_70c68ca459cbd7cdd273035cd64f8387 (1).docx
• Тип: Практическая работа; #351710
• страница: 4 из 4

Ход выполнения работы № 7
1) Рассчитываем вертикальную составляющую горного давления, МПа:



где ρ_п – плотность горных пород над продуктивным горизонтом, кг/м³ (ρ_п = 2600 кг/м³).

2) Рассчитываем горизонтальную составляющую горного давления, МПа:



где ν – коэффициент Пуассона горных пород 0,2  0,3 (принимаем ν = 0,3).

3)В данных условиях предположительно образуются вертикальные или наклонные трещины. Рассчитываем забойное давление разрыва при использовании нефильтрующейся жидкости (при закачке 1 м³ жидкости разрыва)



где Е – модуль упругости пород (1÷2)·10⁴ МПа) (принимаем Е = 10⁴ МПа),

Q – темп закачки жидкости разрыва, м3/с (в соответствии с характеристикой насосного агрегата);

η_н – вязкость жидкости разрыва, Па·с.

4) Рассчитаем объемную концентрацию песка в смеси



где ρ_пс – плотность песка, кг/м³ (ρ_п = 2500 кг/м³).

5) Рассчитываем плотность жидкости с песком



6)Рассчитываем вязкость жидкости с песком



7) Определяем число Рейнольдса



Если Re ≤ 1530, то поток считается ламинарным

8) Определяем коэффициент гидравлического сопротивления





9) Рассчитываем потери на трение жидкости-песконосителя



По Ю.В. Желтову, при наличии песка в жидкости при Re>200 происходит ранняя турбулизация потока, и потери давления на трение увеличиваются в 1,52 раза 



10) Давление на устье скважины при закачке жидкости-песконосителя



11) Необходимое число агрегатов



где P_p – рабочее давление агрегата;

Q_p – подача агрегата при данном P_p;

К_тс – коэффициент технического состояния агрегата 0,5÷0,8.

При работе агрегата 4АН-700 на IV скорости Р_р = 29 МПа, а Q_р = 0,0146 м³/с, К_тс = 0,7.

12) Определяем объем продавочной жидкости (при закачке в НКТ)



13) Определяем объем жидкости для осуществления гидроразрыва (жидкость разрыва и жидкость-песконоситель)

При концентрации песка в 1 м³ жидкости С_п объем жидкости



14) Суммарное время работы одного агрегата 4АН-700 на IV скорости



15) Расчет размеров трещин

В случае образования вертикальной трещины длина трещины, м



раскрытость трещины, м


В результате проведения гидроразрыва пласта в данной скважине образуется вертикальная трещина известной длины и ширины на стенке скважины. Жидкость-песконоситель распространяется в трещине на расстоянии от скважины, примерно равном 90 % ее длины, т.е. l₁ = l·0,9 м. После снятия давления трещина закрывается не полностью на интервале, в котором находилась жидкость-песконоситель. Примем пористость песка в трещине после ее закрытия m = 0,3.

16) Определим остаточную ширину трещины, м:



17) Проницаемость трещины такой ширины, м²:


18) Проницаемость в призабойной зоне определяем по формуле:



где k_п – проницаемость призабойной зоны (k_п = 0,0345 Д)

19. Определяем ожидаемый прирост дебита скважины после ГРП. Дебит скважины найдем по формуле Дюпюи:



где r_c – радиус скважины, r_c = 0,125 м.
20) Ожидаемый эффект от ГРП предварительно можно определить по приближенной формуле Г.К. Максимовича:



Фактическая эффективность может быть несколько ниже, так как при движении жидкости по трещинам, заполненным песком, наблюдается неучитываемые формулой небольшие потери напора.
Практическая работа №8.
Проектирование солянокислотной обработки
Методы увеличения производительности скважин играют сегодня существенную роль. Проектирование солянокислотной обработки сводится к выбору концентрации кислотного раствора, устанавливаемой экспериментально, а также к расчету необходимого количества товарной кислоты и химических реагентов. Норма расхода кислотного раствора v_р составляет 1 – 1,2 м³ на один метр обрабатываемой толщины пласта. Тогда объем кислотного раствора рассчитывается по формуле:



Порядок приготовления кислотного раствора следующий: наливают в емкость воду, добавляют к воде расчетные объемы ингибитора, уксусной кислоты, а затем расчетное количество товарной соляной кислоты, тщательно перемешивая. Затем добавляют хлористый барий и интенсификатор. Перемешивают раствор и оставляют для реакции и осветления (рис. 3.).



1. Агрегат ЦА-320

2. Емкоть 10 м3 (для приготовления соляной кислоты)

3. Емкость 20 м3 (для жидкости и глушения)

Рисунок 3 – Приготовление кислотного раствора
Задание

Рассчитать необходимое количество реагентов для приготовления кислотного раствора при обработке карбонатного продуктивного горизонта, вскрытая толщина h которого известна. Техническая соляная кислота имеет концентрацию X_к,  %, температура приготовления кислоты t, ^оС известна. Плотность соляной кислоты при 25 ^оС ρ_к25 = 1134 кг/м³ известна. Кислотный раствор должен иметь концентрацию X_р, %.

Таблица №9 – Варианты заданий к практической работе №8

Исходные данные	Последняя цифра зачетной книжки
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
толщина пласта h, м	10,2	11,8	12,2	12,6	13,0	13,4	14,0	15,0	16,0	20
концентрация HCl Xk, %	25	26	27	27,5	25,5	26,5	26,	27,0	27,5	27,5
норма расхода HCl vp, м2	1	1,02	1,03	1,05	1,1	1,13	1,15	1,2	1,17	1,07
температура приготовления кислоты tк, оС	15	13	12	10	20	8	11	14	16	15
концентрация кислотного раствора Xp, %	15	17	20	19	16	15	14	21	19	15

1. Находим объем товарной кислоты (в м³).



где X_р, X_к соответственно объемные доли (концентрации) кислотного раствора и товарной кислоты, %.

Если в процессе хранения и транспорта концентрация кислоты изменяется, то с учетом этого изменения объем товарной кислоты (в м³) рассчитывают по формуле:



где ρ_кх – плотность товарной кислоты при t_k, ^oС, кг/м³.



В качестве химических реагентов при соляно кислотной обработке используют стабилизаторы (замедлители реакции), ингибиторы коррозии и интенсификаторы. Как правило, в технической соляной кислоте содержится до 0,4 % серной кислоты, которую нейтрализуют добавкой хлористого бария, количество которого G_xб рассчитывают по формуле (кг):



где а –объемная доля серной кислоты в товарной кислоте, % (а =0.4 %).

2. Находим объем хлористого бария



где ρ_хб –плотность раствора хлористого бария, кг/м³ (ρ_хб = 4000 кг/м³). В качестве стабилизатора используют уксусную кислоту, объем которой рассчитывают по формуле:



где σ_ук – норма добавки 100 %-ной уксусной кислоты (σ_ук= 3 %), C_ук – объемная доля товарной уксусной кислоты (C_ук= 80 %).

3. Определяем объем ингибитора



где σ_и – норма добавки ингибитора, %. Если в качестве ингибитора используют реагент В-2, то σ_и= 0,2, C_и – объемная доля товарного ингибитора, % (C_и= 100 %).

4. Определяем объем интенсификатора



где σ_ин – норма добавки интенсификатора, %. Если в качестве интенсификатора используют Марвелан-К, то σ_ин= 0,3 %.

5. Находим объем воды для приготовления кислотного раствора



где V_ин – объем интенсификатора, V_р – объем кислотного раствора, V_к – объем товарной кислоты, V_хб – объем хлористого бария, V_ук – объем уксусной кислоты, V_и – объем ингибитора.

6. 
   Сформулировать вывод по работе:
   

Составляем порядок приготовления кислотного раствора:

Наливают в емкость воду , в объеме …

Добавляют к воде расчетные объемы ингибитора , равному …, уксусной кислоты , равному …, а затем расчетное количество товарной соляной кислоты , равному …, тщательно перемешивая.

Затем добавляют хлористый барий , в объеме … и интенсификатор , в объеме …

Перемешивают раствор и оставляют для реакции и осветления.