|
|
гидроаэромеханика в бурении курсовая работа. Программа расчетов потерь давления на различных участках скважины
6.1 Расчет длин элементов при гидродинамических расчетах
Длина IEU в необсаженной части ствола: 
Длина IEU в обсаженной части ствола: .
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
22
|
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подп.
|
Дата
|
       
Lобс=3200 м
ε3=l1= 3200 м
Lсл=3500 м
h1= 4790 м
Lинт=4950 м
Lкон=5000м
Спуск
 
ε2=1590 м
 
ε1=160 м
Слабый пласт
 
Буровой раствор
Рисунок 6.1 Схема к расчету допустимой скорости спуска uдоп
6.2 Расчет гидродинамических давлений по интервально
При произвольно заданной скорости спуска uт= 1 м/с вначале для каждого элемента вычислим эквивалентный расход в заколонном пространстве.
Элемент 2 (за IEU в не обсаженной части скважины):
Элемент 3 (за IEU в обсаженной части скважины):
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
23
|
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подп.
|
Дата
|
Теперь вычислим гидродинамические давления для каждого элемента, только подставляя вместо Qр вычисленные расходы Qэкв.
Участок ε2 (за IEU в открытом стволе скважины).
Таким образом, (22,46<33,3)
Участок ε3 (за IEU в обсаженной части скважины).
Таким образом,  (23,56<37,7)
Вычислим на тех же элементах эквивалентные расходы при движении в заколонном пространстве за замками. Обозначим соответствующие эквивалентные расходы для замуфтового пространства, как Qмэкв2 и Qмэкв3.
Участок ε2 (за замками IEU в открытом стволе скважины).
Таким образом,  (30,3>16,4)
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
24
|
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подп.
|
Дата
|
Участок ε3 (за замками IEU в обсаженной части).
Таким образом,  (31,66 <21)
Тогда общее гидродинамическое давление:
6.3 Определение допустимой скорости спуска
Сначала вычислим полное давление в скважине на слабый пласт при спуске инструмента со скоростью uт:
Давление гидроразрыва слабого пласта равно  , поэтому при данной, произвольно выбранной скорости спуска uт = 1 м/с, произойдёт гидроразрыв.
Для определения допустимой скорости спуска вычислим коэффициент с:
Найдем резерв давления на спуск:
Искомая допустимая скорость рассчитывается по формуле:
К практическому применению, во избежание случайного гидроразрыва, рекомендуется скорость, равная
Эквивалентная плотность для слабого пласта при спуске с предельно допустимой скоростью: 
Таким образом при спуске колонны эквивалентная циркуляционная плотность равна   , в связи с этим не будет наблюдаться гидроразрыва на глубине слабого пласта 3500 м.
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
25
|
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подп.
|
Дата
|
Вывод
Вывод: в ходе работы были выполнены следующие задачи:
Рассчитаны гидравлические параметры для начала и конца бурения
Определена оптимальная скорость подъема колонны для заданного интервала
Выбран оптимальный диаметр цилиндровых втулок насоса
Подобран оптимальный диаметр гидромониторных насадок долота
Построена совмещенная характеристика насоса и скважины
Определен рабочий режим работы насоса (минимальные потери давления при определенном расходе)
В ходе расчета спуска колонны труб в скважину, выяснилось, что произойдёт гидроразрыв, дабы избежать этого необходимо изменить параметры промывочной жидкости, а именно уменьшить значения плотности и ДНС
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
26
|
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подп.
|
Дата
|
Приложение 1. Потери давления в элементах бурильной колонны
Элемент
|
Начало
|
Конец
|
Тип течения
|
Потери, МПа
|
Тип течения
|
Потери, МПа
|
Внутри труб
|
УБТ
|
турбулентный
|
0,68
|
турб
|
1,1
|
БТ
|
турбулентный
|
2,942
|
турб
|
5,244
|
Сумма Рв
|
3,622
|
6,344
|
В затрубном пространстве
|
за УБТ
|
ламинарный
|
0,131
|
лам
|
0,281
|
за БТ в открытом стволе
|
ламинарный
|
0,45
|
лам
|
0,658
|
за БТ в обсаженной части
|
ламинарный
|
1,137
|
лам
|
1,137
|
В заколонном пространстве за замками
|
за УБТ
|
ламинарный
|
0
|
лам
|
0
|
за БТ в открытом стволе
|
ламинарный
|
0,113
|
турб
|
0,36
|
за БТ в обсаженной части
|
ламинарный
|
0,202
|
лам
|
0,417
|
Робв
|
0,140
|
0,237
|
Общая сумма
|
5,795
|
9,342
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
27
|
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подп.
|
Дата
|
Приложение 2. НС-номограмма для начала и конца бурения
      
Начало
Конец
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
28
|
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подп.
|
Дата
|
Приложение 3. Расчет эпюры полных давлений в скважине при промывке для начала и конца бурения
Расчет эпюры полных давлений в скважине при промывке для начала бурения
Где:
О1/PH=15,322 МПа – давление на насосе
s/k=c/n=11,205 МПа – перепад давления на долоте
a/a’=2,942 МПа – потери внутри БТ
d/d’=0,131 МПа – потери давления за УБТ
О2/m= – гидростатическое давление на забой
О1/s=2,033 МПа – потери давления в кольцевом пространстве
k/PH=3,622 МПа – потери давления внутри труб
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
29
|
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подп.
|
Дата
|
Расчет эпюры полных давлений в скважине при промывке для конца бурения
Где:
О1/PH=16,604 МПа – давление на насосе
s/k=c/n=7,658 МПа – перепад давления на долоте
a/a’=5,244 МПа – потери внутри БТ
d/d’=0,281 МПа – потери давления за УБТ
О2/m= – гидростатическое давление на забой
О1/s=2,761 МПа – потери давления в кольцевом пространстве
k/PH=6,344 МПа – потери давления внутри труб
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
30
|
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подп.
|
Дата
|
Список литературы
1. Логинова, М.Е. Гидроаэромеханика в бурении: учебно-методическое пособие к практическим занятиям / М.Е. Логинова, Г.Л. Гаймалетдинова. - Уфа: УГНТУ, 2019.
2. Логинова, М.Е. Гидравлические расчеты в бурении: учебно-методическое пособие к практическим занятиям / М.Е. Логинова- Уфа: УГНТУ, 2019.
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
|
31
|
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подп.
|
Дата
|
|
|
|
Скачать 371.37 Kb.