Буровые промывочные жидкости и тампонажные растворы. курсач бпж. Регламент на промывку вертикальной нефтяной
![]()
|
![]() 4. Гидравлический расчёт промывки скважин ![]() Поскольку применяется турбинный способ бурения, примем коэффициент ![]() 0,65 м/с. Исходя из условий всасывания, коэффициент наполнения ![]() Определяем расход промывочной жидкости из условия выноса шлама при минимальном наружном диаметре труб бурильной колонны ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Определяем расход промывочной жидкости из условия очистки забоя скважины: ![]() ![]() По наибольшему значению ![]() ![]() ![]() Найденная подача приемлема, так как она не меньше подач, олученных выше. Тогда минимальная скорость жидкости в кольцевом канале за ПК: ![]() Для УБТ в необсаженном стволе: ![]() Для ЛБТ в необсаженном стволе: ![]() Для ПК в необсаженном стволе: ![]() Для ПК в обсаженном стволе: ![]() Для ЛБТ в обсаженном стволе: ![]() ![]() ![]() Плотность промывочной жидкости: ![]() Выбираю турбобур 3ТСШ1-195, который при работе на воде плотностью 1000кг/м3 имеет тормозной момент 2600 Нм при номинальном расходе 30 л/с и перепаде давления 3,5 МПа. Длина турбобура 26 м. Наружный диаметр 195 мм. Определяем критическую плотность промывочной жидкости, при которой может произойти гидроразрыв наиболее слабого из пластов, слагающих разбуриваемый интервал. ![]() Для этого необходимо предварительно вычислить параметры ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Отсюда легко найти содержание шлама в промывочной жидкости: ![]() Для определения величины ![]() 7. Определяем критическое значение числа Рейнольдса промывочной жидкости Reкр, при котором происходит переход от структурного режима к турбулентному, для течения в кольцевом канале: ![]() ![]() ![]() ![]() За УБТ: ![]() За ЛБТ: в не обсаженном стволе ![]() За ПК: в не обсаженном стволе ![]() За ПК: в обсаженном стволе ![]() За ЛБТ: в обсаженном стволе ![]() За турбобуром: ![]() 8. Вычисляем действительные числа Рейнольдса при течении жидкости в кольцевом пространстве: ![]() За УБТ в необсаженном стволе: ![]() За ЛБТ в необсаженном стволе: ![]() ![]() ![]() Для ПК в обсаженном стволе: ![]() Для ЛБТ в обсаженном стволе: ![]() За турбобуром: ![]() Так как полученные значения ![]() ![]() 9. Потери давления по длине канала в кольцевом пространстве определяются по формуле Дарси-Вейсбаха: в кольцевом пространстве ![]() где кп-коэффициенты гидравлического сопротивления трению в кольцевом пространстве. Для кольцевого пространства: ![]() где к – шероховатость. Для стенок трубного и обсаженного участков затрубного пространства равна 0,0003, а для необсаженных участков затрубного пространства 0,003. Для УБТ: ![]() Для ЛБТ: в не обс.стволе. ![]() Для ПК: в не обс.стволе. ![]() Для ПК в бос.стволе. ![]() Для ЛБТ в обс.стволе. ![]() Для турбобура. ![]() 10. Рассчитываем потери давления по длине кольцевого пространства: ![]() Для УБТ 25 м в необсаженном стволе: ![]() Для ЛБТ 50 м в необсаженном стволе: ![]() Для ПК 170 м в необсаженном стволе: ![]() Для ПК 380 м в обсаженном стволе: ![]() ![]() Для ЛБТ 295 м в обсаженном стволе: ![]() Для турбобура 26 м в обсаженном стволе: ![]() ![]() 11. Вычислим ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Так как полученное значение ![]() ![]() ![]() 12. Рассчитываем потери давления от замков в кольцевом пространстве: ![]() lт- средняя длина трубы в данной секции бурильной колонны, м; dм- наружный диаметр замкового соединения, м. Для ЛБТ 50 м в необсоженном стволе: ![]() Для ПК 170 м в необсаженном стволе: ![]() Для ЛБТ 295 м в обсаженном стволе: ![]() Для ПК 380 м в обсаженном стволе: ![]() ![]() 13. Вычислим действительные числа Рейнольдса в трубах и замковых соединениях, составляющих бурильную колонны: ![]() ![]() ![]() В УБТ: ![]() В ЛБТ: ![]() 14. Коэффициенты гидравлического сопротивления трению в трубах определяют по формуле: ![]() Для УБТ: ![]() Для ЛБТ: ![]() Для ПК: ![]() 15. Потери давления по длине канала внутри труб определяются по формуле Дарси-Вейсбаха: ![]() В УБТ: ![]() В ПК ![]() В ЛБТ ![]() ![]() ![]() 16. Для секций бурильной колоны, состоящей из труб, имеющих внутреннюю высадку, вычисляются потери давлений в местных сопротивлениях внутри труб по формуле: ![]() где =1,9 так как замки ЗШ ![]() Для ЛБТ: ![]() ![]() Вычислим потери давления в наземной обвязке по формуле: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 18. Определим перепад давления в турбобуре: ![]() ![]() Перепад давлений ![]() ![]() ![]() Вычислим сумму потерь давления во всех элементах циркуляционной системы за исключением потерь в долоте по формуле: ![]() ![]() Рассчитываем резерв давления на долоте при b=0,8 по формуле: ![]() ![]() Определим возможность гидромониторного эффекта, вычислив скорость течения жидкости в насадках долота при ![]() ![]() ![]() ![]() Так как ![]() Таким образом, расчетное рабочее давление в насосе составит ![]() Определим дополнительные данные, необходимые для построения графика давлений. Вычисляем гидростатическое давление раствора без шлама по формуле: ![]() ![]() Рассчитаем гидростатическое давление с учетом шлама по формуле: ![]() ![]() Рассчитаем суммарные потери во всей системе: ![]() Строим график распределения давления в циркуляционной системе. Интервал 1 Исходные данные. Месторождение(площадь, ЛУ) Назаргалеевское Скважина 25 Интервал бурения, м -от 0 -до 50 Глубина залегания подошвы пласта, склонного к гидроразрыву, м 50 Градиент давления гидроразрыва, МПа/м 0,0196 Глубина залегания пласта, склонного к проявлению, м 50 Пластовое давление, Мпа 0,49 Плотность разбуриваемых пород, кг/м3 1850 Максимальный диаметр шлама, м 0,01 Механическая скорость бурения, м/час 40 Средний диаметр ствола скважины, м 0,433 Секции бурильной колонны УБТ Длина секции, м 10 Наружный диаметр, мм 203 Внутренний диаметр, мм 100 СБТ Длина секции, м 40 Наружный диаметр, мм 127 Внутренний диаметр, мм 108,62 НАЗЕМНАЯ ОБВЯЗКА Стояк, мм 168 Диаметр проходного сечения,мм бурового рукава 102 вертлюга 75 ведущей трубы 101 ПАРАМЕТРЫ БУРОВОГО РАСТВОРА Плотность, кг/м3 1100 Динамическая вязкость, Па с 0,01 Динамическое напряжение сдвига, Па 2,35 Буровой насос У8-7М Количество одновременно работающих насосов, шт. 2 Диаметр цилиндровых втулок, м 200 ![]() Производительность, м3/с 0,08 Развиваемое давление, Мпа 14,2 Количество гидромониторных насадок 3 Диаметры, м 0,02*0,02*0,02 Скорость истечения жидкости, м/с 90 Результаты расчета: потери давления в циркуляционной системе
|