гидроаэромеханика в бурении курсовая работа. Программа расчетов потерь давления на различных участках скважины

• Название: Программа расчетов потерь давления на различных участках скважины
• Анкор: гидроаэромеханика в бурении курсовая работа
• Дата: 23.10.2022
• Размер: 371.37 Kb.
• Имя файла: Kursovaya_rabota_GAM_Kharisov_Ya_A_BGBi-18-01.docx
• Тип: Курсовая; #750186
• страница: 3 из 5

4.4 Расчет потерь давления в обвязке и давления на насосах



Суммарные потери внутри труб равны:

р_в = р_в1 + р_в2 =0,68+2,942=3,622 МПа

Суммарные потери в заколонном пространстве равны:

р_к = р_к1 + р_к2 + р_к3 + р_км1 + р_км2 + р_км3 =0,131+0,45+1,137+0+0,113+0,202

р_к =2,033 МПа

Суммарные потери:

р_п = р_в + р_к= 3,622+2,033= 5,655 МПа

Сумма потерь и перепадов давления в циркуляционной системе:

р_нр = р_обв + р_п = 0,14+5,655 = 5,795 МПа < p_доп = 17 МПа

р_к = 2,033 МПа < р_к.доп = 4 МПа

Видно, что имеется резерв давления:

p_рез = p_доп – (p_п + p_обв )= 17-5,795=11,205 МПа

Вычислим эквивалентную циркуляционную плотность для начала бурения:



Тогда гидростатическое давление на забой в кольцевом пространстве составит:

Лист

12

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

4.5 Подбор цилиндровых втулок и построение НС-диаграммы

Таблица 4.1 Рассчитанные параметры для начала бурения:

	Элемент Ц.С.	Qкр, л/с	P, МПа	Режим течения
1	Внутри БТ	12,3	2,942	турбулентный
2	Внутри УБТ	5	0,68	турбулентный
3	За УБТ	21,1	0,131	ламинарный
4	За БТ в открытом стволе	33,3	0,45	ламинарный
5	За БТ в обсаженной части	37,7	1,137	ламинарный
6	За муфтами УБТ	-	-	-
7	За муфтами БТ открытом стволе	16,4	0,113	ламинарный
8	За муфтами БТ обсаженной части	21	0,202	ламинарный

Коэффициент наполнения согласно приложению 13 для наших условий равен:



Подберем 3 втулки из приложения 11, которые соответствуют коду насоса 6 (насосы с шифром 2Р-1300):

1.Втулка с диаметром 127 мм

2.Втулка с диаметром 130 мм

3.Втулка с диаметром 140 мм

Составим ГХН 2Р-1300 с учетом коэффициента наполнения для расхода:

Параметры	Диаметр втулок, мм
	127		130		140
Q, л/с	14,04	21,6	15,21	23,4	17,01	26,1
P, МПа	34		31,2		28

Составим ГХС с применением коэффициента подобия, учитывая, что:

- при преобладании лам. режима движения в Ц. С. Скважины:

- при преобладании турб. режима движения в Ц. С. Скважины.

В приведенных выше уравнениях – расход который развивает насос;

- расчетный расход.

Лист

13

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Потери по коэффициенту подобия вычисляются по следующей формуле:

, МПа

Для удобства представим ГХС в виде таблицы:

Параметр	Значение
Q, л/с	14,6	14,04	21,6	15,21	23,4	17,01	26,1
Преобладание реж.	Лам.	Лам.	Турб.	Лам.	Турб.	Лам.	Турб.
Kл	1	0,99	-	1,02	-	1,08	-
Kт	-	-	1,48	-	1,6	-	1,79
P, МПа	5,795	5,74	8,58	5,91	9,27	6,26	10,37

По ходу работы выяснили, что лучшей является цилиндрическая втулка с диаметром 130 мм. Для нее средний расход составляет . Соответствующий этому расходу перепад давления на долоте равен:

Далее выберем диаметры насадок, использование которых обеспечит реализацию этого резерва в качестве перепада давления на долоте

Суммарная площадь сечений отверстий насадок равна:



Из приложения 16 принимаем суммарную площадь сечения насадок равной , со следующими насадками d1=10,31 мм; d2=9,52 мм; d2=7,14 мм.

Уточним значение коэффициента расхода промывочного узла долот по приложению 16 при D_дол = 215,9мм и диаметре подводящего канала dп=28мм.

Вычислим фактический перепад давления на долоте:



Тогда необходимое давление, подаваемое насосом равно:



Посчитаем дифференциальное давление для начала бурения:



Вывод: основываясь на расчёте гидравлических параметров промывки для начала бурения, можно сказать, что осложнений в процессе бурения не будет.

Лист

14

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

5 Расчет гидравлических параметров промывки для начала бурения

Исходные данные: τ₀=6 Па; η=0,016 Па∙с; ρ=1930 кг/м³ ;

5.1 Расчет потерь давления внутри труб

• 
  Участок ε₁ (внутри УБТИ).
  

Число Хёдстрема:

Критическое число Рейнольдса:

Критическая скорость течения:

Критический расход:



Таким образом Q_Р > Q_вкр.

Следовательно:



.



.

.

• 
  Участки ε_2,3 (внутри IEU).
  

Число Хёдстрема: .

Критическое число Рейнольдса:

Критическая скорость течения:

Лист

15

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Критический расход:



Таким образом Q_Р >Q_вкр, следовательно













5.2 Расчет потерь давления в затрубном пространстве

• 
  Участок ε₁ (за УБТИ):
  

Критическая скорость течения:

Критический расход:



Таким образом Q_Р < Q_ккр, следовательно:

• 
  Участок ε₂ (за IEU в открытом стволе скважины).
  

Критическая скорость течения:

Критический расход:



Таким образом Q_Р ккр, следовательно:

• 
  Участок ε₃ (за IEU в обсаженной части скважины).
  

Критическая скорость течения:

Лист

16

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Критический расход:



Таким образом Q_Р ккр, следовательно: