Главная страница
Навигация по странице:

  • 6. Расчет насосов.

  • Программа расчетов потерь давления на различных участках скважины


    Скачать 241.8 Kb.
    НазваниеПрограмма расчетов потерь давления на различных участках скважины
    Дата20.03.2022
    Размер241.8 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаSefo_Kursovaya_Gam_17_4_4.docx
    ТипКурсовая
    #405529
    страница3 из 3
    1   2   3

    Построение НТС номограммы.

    Гидравлическая характеристика насоса

    Втулки

    180

    170

    160

    Q, л/с

    34,2-22,2

    30,4-19,8

    26,6-17,3

    P, МПа

    9,8

    11

    12,5


    Гидравлическая характеристика скважины для начала бурения

    Втулки

    При Qрасч

    180

    170

    160

    Q, л/с

    24

    29,754-19,314

    26,448-17,226

    23,142-15,051

    P, МПа

    3,16

    4,57-3,68

    4,3-3,477

    4,03-3,25


    При всех расходах Q преобладает турбулентное течение, считаем по формулам:

    k=Qn/Qрасч

    Pn=Pрасч*k

    Гидравлическая характеристика скважины для конца бурения

    Втулки

    При Qрасч

    180

    170

    160

    Q, л/с

    24

    29,754-19,314

    26,448-17,226

    23,142-15,051

    P, МПа

    4,26

    5,32-4,29

    5,02-4,05

    4,7-3,79


    Гидравлическая характеристика турбобура

    Втулки

    При Qрасч

    180

    170

    160

    Q, л/с

    24

    29,754-19,314

    26,448-17,226

    23,142-15,051

    P, МПа

    3,98

    6,12-2,578

    4,835-2,05

    3,7-1,565


    Для турбобура считаем по формуле: P=A*ρ*Q2
    6. Расчет насосов.

    Выбираем один насос со втулками диаметра 170 мм. Теоретический расход насоса 30,4-19,8 л/с. Коэффициент подачи насоса β при глубине более 2500 м и плотности бурового раствора более 1300 кг/м3 равен 0,87 (без подпорного насоса).

    Тогда фактическая подача при максимальном числе двойных ходов:

    Qфмакс=β∙Qт =0,87∙30,4=26,448 л/с;

    Qфмин=β∙Qт =0,87∙19,8=17,226 л/с

    Обеспечивает расчетную подачу 𝑄=24 л/с;



    Так как линия характеристики турбобура пересекает втулку с 180 мм, то данная втулка отпадает, а втулка 160 мм не обеспечивает расчетную подачу, соответственно выбираем насос со втулками 170 мм.

    IV.Гидродинамические расчеты спуска колонны труб в скважину.
    Вариант 4
    Таблица 4 - Данные к расчету допустимой скорости движения инструмента.


    №№

    Наименование

    Обозначение

    Размерность

    Значение

    1

    Вид технологической операции

    Спуск

    2

    Глубина забоя

    Lк

    м

    2900

    3

    Соотношение длины колонны в скважине к глубине забоя

    Lин = Lк-50

    м

    2850

    4

    Сведения о слабом пласте:

    - глубина кровли пласта

    - давление гидроразрыва


    Lсл

    Ргр


    м

    МПа


    2400

    36

    5

    Параметры бурового раствора:

    - плотность

    - вязкость

    - ДНС


    ρ

    τ0

    η


    кг/м3

    Па

    Па∙с


    1440

    0,016

    6

    6

    Описание линейных размеров скважины для максимальной глубины Lк:

    -глубина конца 1-го участка

    -глубина конца 2-го участка

    -диаметр скважины на 1-м участке

    -диаметр скважины на 2-м участке



    l1

    l2

    d1

    d2



    м

    м

    мм

    мм



    900

    2825

    225

    215,9

    7

    Описание линейных размеров колонны труб при глубине Lк (снизу вверх) по секциям:

    - длина 1-й секции

    - длина 2-й секции







    м

    м


    75

    1915,3




    1. Расчет длин элементов при гидродинамических расчетах: .

    Длина ЛБТСЗ в обсаженной части ствола:

    Длина ЛБТСЗ в открытом стволе:

    Длина УБТ в открытом стволе:

    Длина турбобура в открытом стволе:

    2. Расчет гидродинамических давлений поинтервально:

    Принимаем предварительно um = 1 м/с.

    При произвольно заданной скорости спуска um вначале для каждого элемента вычислим эквивалентный расход в заколонном пространстве по формуле:





    Lин=Lк-50=2850 м


    l1=900 м



    Lк=2900 м

    Lсл=2400 м


    Буровой раствор




    u=1 м/с








    lт=9,7 м





    Слабый пласт








    2900





    Рисунок 2. Схема к расчету допустимой скорости спуска uдоп


    ● За ЛБТСЗ в обсаженной части ствола:



    ● За ЛБТСЗ в открытом стволе:


    ● За УБТ в открытом стволе:



    ● За турбобуром в открытом стволе


    ● За замками ЛБТСЗ в обсаженной части ствола:


    ● За замками ЛБТСЗ в открытом стволе:


    ;

    ;

    ;

    ;

    ;

    ;

    ● За ЛБТСЗ в обсаженной части ствола:



    Критическая скорость течения:

    Критический расход:


    Таким образом Qэкв1 < Qккр (26,6 <36,8), следовательно режим ламинарный




    ● За ЛБТСЗ в открытом стволе:

    Критическая скорость течения:

    Критический расход:


    Таким образом Qэкв2 ккр (25,4 <31,8), следовательно режим ламинарный




    ● За УБТ в открытом стволе:

    Критическая скорость течения:

    Критический расход:


    Таким образом Qэкв3 Qккр (30,3 > 19), следовательно режим турбулентный
    ;

    ;

    ;

    ;

    ;



    ● За турбобуром в открытом стволе:

    Критическая скорость течения:

    Критический расход:


    Таким образом Qэкв4 >Qккр (33,1 >10,9), следовательно режим турбулентный
    ;

    ;

    ;

    ;

    ;


    Вычислим на тех же элементах эквивалентные расходы при движении в заколонном пространстве за замками.
    ● За замками ЛБТСЗ в обсаженной части скважины:


    ;

    ;

    ;



    ;
    (30,6 26,6) ,следовательно режим течения турбулентный
    МПа;

    ● За замками ЛБТСЗ в открытом стволе скважины:


    ;

    ;

    ;



    ;
    ( 21,6) ,следовательно режим течения турбулентный
    МПа;
    Тогда общее гидродинамическое давление:


    3. Определение допустимой скорости спуска.

    Сначала вычислим полное давление в скважине на слабый пласт при спуск инструмента со скоростью uт:



    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 u реком. = 0,9·u доп = 0,9·0,927 = 0,834 м/с.

    Эквивалентная плотность для слабого пласта при спуске с допустимой скоростью:



    Таким образом при спуске колонны эквивалентная циркуляционная плотность равна , в связи с этим на глубине слабого пласта 2400 м осложнений не будет.


    V.Вывод

    В ходе работы были выполнены следующие задачи:

    1)Рассчитаны гидравлические параметры для начала и конца бурения.

    2) Определена оптимальная скорость спуска колонны для заданного интервала.

    3) Выбраны цилиндровые втулки насоса.

    4) Подобран диаметр гидромониторных насадок долота.

    5) Построена совмещенная характеристика насоса, турбобура и скважины.

    6) Определен рабочий режим работы насоса.

    VI.Приложения
    ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Гидравлическая программа промывки скважины

    Параметры промывки

    Интервал бурения, м




    от 2400

    до 2900

    Режим работы насосов:

    - подача насосов ∙ 103, м3

    - число насосов

    - диаметр цилиндровых втулок, мм


    24

    1

    170


    24

    1

    170

    Промывочная система долота:

    - число насадок

    - диаметры отверстий насадок, мм

    - суммарная площадь сечения, см2


    3

    14,27-9,52-8,74

    2,911


    3

    14,27-9,52-8,74

    2,911

    Давления в циркуляционной системе в МПа:

    - давление на насосах

    - потери давления в обвязке

    - потери давления в трубах

    - потери давления в заколонном пространстве

    - суммарные потери давления (без долота)

    - перепад давления на долоте

    - гидростатическое давление

    - дифференциальное давление на забой при промывке (без учета давления струи)

    - эквивалентная плотность при промывке, кг/м3


    13,221

    0,415

    5,737

    1,931

    8,083

    5,235

    24,9

    1,533
    1499


    13,9

    0,415

    6,072

    2,278

    8,765

    5,917

    40,96

    4,144
    1520


    VII.Список использованной 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.


    Уфа 2021
    1   2   3


    написать администратору сайта