Обратной промывки зпп задание Провести гидравлический расчет режима промывки забойной песчаной пробки нефтью обратным способом
 Скачать 32.77 Kb.
|
|
Выполнил: Проверил Зенин В.И. Определение гидравлических параметров обратной промывки ЗПП Задание: Провести гидравлический расчет режима промывки забойной песчаной пробки нефтью обратным способом и выбор необходимого оборудования для условий работы скважины, приведенных в исходных данных. Исходные данные: Глубина скважины H - м Диаметр фонтанных труб dn - мм Диаметр эксплуатационной колонны D - мм Расход жидкости Q - л/с Максимальный размер зерен – мм Толщина стенки НКТ Sп = мм Толщина стенки Э.К. Sк = мм коэффициент, учитывающий повышение гидравлического сопротивления от содержания песка в жидкости;  = Расчет состоит в определении: продолжительности обратной промывк То, сравнении времени прямой и обратной промывки Δ=Тп/То суммарных потерь напора, давления на забое скважины и выкиде промывочного насоса, затрачиваемой мощности промывочного агрегата. коэффициент использование максимальной мощности промывочного агрегата Обязательным условием осуществления промывки скважины является превосходство скорости восходящего потока жидкости над скоростью свободного падения наиболее крупных частиц песка в этой жидкости. 1.Обратная промывка нефтью: 1.1. Определение времени «tп» размывки и поднятия З.П.П. при обратной промывке. Определим скорость движения размытого песка при обратной промывке по следующей формуле: vn = vв –ω м/сек= м/сек где vn - скорость подъема песчинок; vв - скорость восходящего потока жидкости = м/сек; ω - скорость падения наиболее крупных частиц в жидкости. Значения vви ωберутся из табл. 1,2,3 приложения. Время t, необходимое для подъема размытой песчаной пробки на поверхность с глубины Н,будет определяться как:  сек = час Сравним время прямой и обратной промывки: Δ=Тп/То= 1.2. Определение общего гидравлического сопротивления Допускаемые глубины промывки рассчитываются с учетом величины давления на выкиде промывочного насоса, которое должно быть достаточным для преодоления всех гидравлических сопротивлений, возникающих при прохождении промывочной жидкости в стволе скважины. Общее гидравлическое сопротивление, как при прямой, так и при обратной промывке, складывается из следующих величин: hобщ=h1+h2+h3+h4+h5 где h1 - сопротивление при движении нисходящего потока жидкости; h2 - сопротивление при движении восходящего потока жидкости; h3 - потеря напора для уравновешивания разности удельных весов жидкости в трубах и затрубном пространстве; h4 -потеря напора в вертлюге и шланге; h5 - гидравлическое сопротивление в нагнетательной линии. Все величины сопротивлений даются в метрах столба промывочной жидкости и определяются по приведенным ниже формулам и табл. 1,2,3,4, 5. Гидравлическое сопротивление при движении нисходящего потока жидкости в кольцевом пространстве (м вод. ст.):  Н = м - глубина скважины; dн= м - диаметр промывочных труб мм;  = - коэффициент гидравлического сопротивления при движении воды в кольцевом пространстве (определяется по диаметру труб, эквивалентному разности диаметров (D-dн) = см/с= м/с - скорость нисходящего потока в кольцевом пространстве (табл. п.3); = 9,81 м/с2 - ускорение силы тяжести.Гидравлическое сопротивление при движении смеси жидкости с песком в промывочных трубах (м вод. ст.):  = - коэффициент гидравлического сопротивления (табл. п.6); = коэффициент, учитывающий повышение гидравлического сопротивления от содержания песка в жидкости;dПВ= м- внутренний диаметр промывочных труб,  = см/с = м/с - скорость потока жидкости в трубах (табл. п.1.).Потери напора h3на уравновешивание разности удельных весов жидкости в НКТ и в затрубном пространстве (табл.п.4). Гидравлическое сопротивление в шланге и вертлюге h4находится по опытным данным по табл.п. 5. h4= м. Гидравлическое сопротивление в нагнетательной линии h5от насоса до шланга определяется аналогично сопротивлению в промывочных трубах:  = - коэффициент гидравлического сопротивления (табл. п.6);l = ……… м – длина нагнетательной линии; dв.нагн= 48 мм - диаметр труб нагнетательной линии,  = см/с = м/с - скорость потока жидкости в нагнетательной лин (табл. п.1); g= 9,81 м/с2 - ускорение силы тяжести. γж –плотность промывочной жидкости (нефть=800кг/м3) Общее гидравлическое сопротивление при прямой промывке, определяем по формуле: hобщ= ( h1+h2+h3+h4+h5)= = м Давление на выкиде насоса  зависит от суммы гидравлических сопротивлений: Давление на забой скважины:  Для проведения промывки песчаной забойной пробки выберем Агрегат ЦА-320 мощностью Nаг= 95 кВт Мощность, необходимая для промывки песчаной пробки:  кВтгде  = л/с - Расход жидкости для обеспечения промывки;  - общий механический КПД промывочного агрегата (0,75). Исходя из требуемой мощности, определим требуемое количество агрегатов (округляется до целых значений)   Использование максимальной мощности промывочных агрегатов………:  Определение размывающей силы удара струи при обратной промывке Размывающую силу удара струи про мывочной жидкости при обратной промывке можно определить по следующей формуле:  где Q — подача агрегата, л/с;  =0,785∙( =…… мм2 - площадь поперечного сече ния струи жидкости, нагнетаемой в скважину по кольцевому пространству, мм2; F = 0,785∙(Dн - 2Sэ.к.)2 = = мм2 -площадь проходного сечения Э.К. Sнкт и Sэк –толщина стенки НКТ и Э.К. Размывающая сила удара струи про мывочной жидкости при прямой промывке превосходит размывающую силу удара струи про мывочной жидкости при обратной промывке в ΔP= Pп/Pо = = раз Гидравлический расчет промывки песчаных пробок нефтью аналогичен расчету промывки водой, но вследствие более высокой вязкости нефти улучшаются показатели промывки - требуется меньше времени, и получается более высокое использование мощности промывочного агрегата. Исходя из требуемой мощности промывки, определим коэффициент использование максимальной мощности промывочного агрегата ЦА-320: |