Программа расчетов потерь давления на различных участках скважины - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Программа расчетов потерь давления на различных участках скважины

Разработка программы бурения скважины; выбор плотности и предварительной подачи насосов. Расчет гидравлических параметров промывки для начала и конца бурения, потери давления. Гидродинамические расчеты спуска колонны труб в скважину; допустимая скорость.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. Исходные данные к расчету гидравлической программы
2. Выбор плотности и предварительной подачи насосов
4. Расчет гидравлических параметров промывки для начала бурения
4.1 Расчет потерь давления внутри труб
4.2 Расчет потерь давления в затрубном пространстве
4 .3 Расчет потерь давления в заколонном пространстве за замками
4 .4 Расчет потерь давления в обвязке и давления на насосах
4 .6 Уточнение потерь давления внутри труб
4 .7 Уточнение потерь давления в затрубном пространстве
4 .8 Уточнение потерь давления в заколонном пространстве за замками
4 .10 Критерий интенсивности гидромониторной промывки
4 .11 Подбор цилиндровых втулок и режима работы насосов
5. Расчет гидравлических параметров промывки для конца бурения
5.1 Расчет потерь давления внутри труб
5.2 Расчет потерь давления в затрубном пространстве
5 .3 Расчет потерь давления в заколонном пространстве за замками
5 .4 Расчет потерь давления в обвязке и давления на насосах
5 .6 Уточнение потерь давления внутри труб
5 .7 Уточнение потерь давления в затрубном пространстве
5 .8 Уточнение потерь давления в заколонном пространстве за замками
5 .10 Критерий интенсивности гидромониторной промывки
5 .11 Подбор цилиндровых втулок и режима работы насосов
6 . Правила построения и анализ эпюр
7 . Гидродинамические расчеты спуска колонны труб в скважину
7 .1 Расчет длин элементов при гидродинамических расчетах
7 .2 Расчет гидродинамических давлений поинтервально
7 .3 Определение допустимой скорости спуска
Приложение 1. Гидравлическая программа промывки скважины
Приложение 2. График поля полных давлений для начала бурения
Приложение 3. График поля полных давлений для конца бурения
Приложение 4. Листинг программы расчета гидравлических потерь на в QBasic
Бурение всегда связано с прокачкой жидкости через циркуляционную си стему скважины, так называемой “промывкой”, что, в свою очередь, требует определения ожидаемых давлений на насосах, потерь давления на отдельных участках циркуляционной системы и еще многого другого.
Спускоподъемные операции с бурильными, обсадными и насосно-компрессорными трубами всегда сопровождаются изменением давления в скважине. Пределы изменения этого давления диктуются условиями бурения, поэтому определение допустимых скоростей движения колонн является важнейшей частью гидродинамических расчетов в бурении.
Гидравлические расчеты выполняются при моделировании процессов проявления из скважины (при нефте-, газо- и водопроявлениях). Совершенно невозможно обойтись без гидравлических расчетов при проектировании режима глушения фонтанирующей скважины, когда необходимо выбрать оптимальный режим закачки, не допуская превышения допустимых внутренних давлений на обсадные колонны при сохранении избыточного давления на проявляющий пласт на всех этапах глушения.
Результаты гидравлических расчетов нужны и при прочностных расчетах бурильных и обсадных колонн.
Без выполнения гидравлических расчетов невозможно составить оптимальную программу цементирования обсадной колонны.
В ходе выполнения курсовой работы была составлена программа расчетов потерь давления на различных участках скважины по алгоритмам, представленным в Приложении 3 [3]. Программы расчета гидравлических потерь и расчета критерия гидромониторной промывки на языке QBASIC прилагаются.
1. Исходные данные к расчету гидравлической программы.
Согласно Приложению 6 [3] выбираем вариант исходных данных из Приложений 4 и 5 [3]: последняя цифра зачетной книжки - 4, первая буква фамилии - E, т.о. вариант основного задания - 4/8, где:
4 - № задания по промывке из Приложения 4 [3]; 13 - № варианта реологических параметров из Приложения 5 [3]. Выписываем все исходные данные и сводим их в таблицу 1.1.
Описание линейных размеров скважины для максимальной глубины L к :
Описание линейных размеров колонны труб при глубине L к (снизу вверх) по секциям:
- код трубы 1-й секции (Приложение 9)
Код забойного двигателя (Приложение 10)
Код насосного агрегата (Приложение 4)
3 (А обв = 3,4•10 5 Па•с 2 /(кг•м 3 ))
Технологические и технические ограничения:
- число одновременно работающих насосов
- предельно допустимое давление на насосах
- максимально допустимая подача насосов
- минимально допустимая подача насосов
- предельно допустимые потери давления в заколонном пространстве
Сведения о проявляющем (напорном) пласте:
В соответствии с кодами труб, выпишем необходимые для дальнейшего расчета их характеристики:
Наружный диаметр d н = 127 мм = 0,127 м; диаметр замка (муфты) d з = 1778 мм = 0,1778 м; толщина стенки д = 9,19 мм = 0,00919 м; Длина трубы l 0 = 12,5 м; Длина замка (муфты) l м = 0,45 м; коэффициент учета потерь в замках k м = 1,15.
Внутренний диаметр трубы равен d в = d н - 2?д = 0,127 - 2?0,00919= 0,10862 м. УБТИ, код 11:
Наружный диаметр d н = 165,1 мм = 0,1651 м; диаметр замка (муфты) d з = 165,1 мм = 0,1651 м; толщина стенки д = 53,9 мм = 0,0539 м; Длина трубы l 0 = 9 м; Длина замка (муфты) l м = 0 м; коэффициент учета потерь в замках k м = 1,05.
Внутренний диаметр трубы равен d в = d н - 2?д = 0,1651 - 2?0,0539 =0,0573м.
Диаметр долота D д = 215,9 мм; схема промывки - гидромониторная; предварительный коэффициент расхода м д = 0.97; диаметр подводящего канала долота d п = 0,024 м.
2. Выбор плотности и предварительной подачи насосов
В соответствии с ПБ 08-624-03, вычислим требуемую плотность бурового раствора из условия недопущения проявлений из напорного пласта:
где к б - коэффициент резерва, определяемый из табл. 2.1; Р пл - пластовое давление в кровле напорного пласта, МПа; L пл - глубина кровли напорного пласта, м.
Допустимая статическая репрессия на пласт [Р], МПа
Расчет гидравлических параметров начинаем с определения количества “расчетных” элементов для граничных глубин: начала намеченного интервала бурения и его конца. Расчетным элементом скважины считается участок скважины, в пределах которого геометрические характеристики скважины и бурильных труб неизменны.
На рис. 4.1 показаны две расчетные ситуации, соответствующие началу и концу бурения. Глубина обсаженной части 1800 м.
L н = 3000 м - начальная глубина бурения; L к = 3600 м - конечная глубина бурения. Описание скважины: l 1 = 1800 м - глубина конца обсаженной части скважины; l 2 = 3000 м - глубина конца очередного участка скважины с постоянным диаметром ствола в начале бурения; l 2 = 3600 м - глубина конца очередного участка скважины с постоянным диаметром ствола в конце бурения. Бурильная колонна состоит из двух секций бурильных труб с длинами h 1 = h УБТ = 240 м и h 2 . Длины первой секции бурильных труб одни и те же на глубинах L н и L к , а длины второй секции для глубин бурения 3000 м и 3600 м равны:
h 2 = L н - h 1 = 3000 - 240 = 2760 м;
h 2 = L к - h 1 = 3600 - 240 = 3360 м.
Длины части второй секции бурильных труб в открытом стволе скважины для глубин бурения 3000 м и 3600 м равны:
е 2 = h 2 - l 1 = 2760 - 1800 = 960 м;
е 2 = h 2 - l 1 = 3360 - 1800 = 1560 м.
Рис. 3.1 Расчет величин е i при промывке скважины на глубинах L н и L к
4. Расчет гидравлических параметров промывки для начала бурения
4 .1 Расчет потерь давления внутри труб
Расчет потерь давления внутри труб для начала бурения ведем по Прилож е нию 3 (лист 4) [3] для первого участка длиной е 1 и совместно для участков 2 и 3 (т.к. на них не меняется внутренний диаметр труб).
Т.к. Q = 22,0 л/с > Q в.кр1 = 7.4 л/с , то режим движения бурового раствора внутри первого участка - турбулентный , и:
Потери совпадают с вычисленными по программе (см. стр. 37-39).
Т.к. Q = 22,0 л/с > Q в.кр2 = 21,5 л/с , то режим движения бурового раствора внутри второго участка - турбулентный , и:
Потери совпадают с вычисленными по программе (см. стр. 37-39).
4 .2 Расчет потерь давления в затрубном пространстве
Расчет потерь давления в затрубном пространстве ведем для начала бурения по Приложению 3 (лист 5) [3] для каждого из участков.
Т.к. Q = 22,0 л/с < Q к.кр1 = 65.1 л/с , то режим движения бурового раствора на пе р вом участке - ламинарный , и:
Потери совпадают с вычисленными по программе (см. стр. 37-39).
Ш Участок е 2 (за IEU в открытом стволе скважины).
Т.к. Q = 22,0 л/с < Q к.кр2 = 85.1 л/с , то режим движения бурового раствора на вт о ром участке - ламинарный , и:
Потери совпадают с вычисленными по программе (см. стр. 37-39).
Ш Участок е 3 (за IEU в обсаженной части скважины).
Т.к. Q = 22.0 л/с < Q к.кр3 = 93.2 л/с , то режим движения бурового раствора на третьем участке - ламинарный , и:
Потери совпадают с вычисленными по программе (см. стр. 37-39).
4 .3 Расчет потерь давления в заколонном пространстве за замками
Расчет потерь давления в заколонном пространстве за замками ведем для начала бурения по Приложению 3 (лист 6) [3] для каждого из участков.
Т.к. Q = 22.0 л/с < Q км.кр1 = 65.1 л/с , то режим движения бурового раствора на пе р вом участке - ламинарный , и:
т.к. р кмм1 = 0 и l м = 0, то и р км1 = 0 .
Потери совпадают с вычисленными по программе (см. стр. 37-39).
Ш Участок е 2 (за замками IEU в открытом стволе скважины).
Т.к. Q = 22.0 л/с < Q км.кр2 = 55.5 л/с , то режим движения бурового раствора на вт о ром участке - ламинарный , и:
Потери совпадают с вычисленными по программе (см. стр. 37-39).
Ш Участок е 3 (за замками IEU в обсаженной части скважины).
Т.к. Q = 22.0 л/с < Q км.кр3 = 65.5 л/с , то режим движения бурового раствора на третьем участке - ламинарный , и:
Потери совпадают с вычисленными по программе (см. стр. 37-39).
4 .4 Расчет потерь давления в обвязке и давления на насосах
Посчитаем потери также в обвязке, считая режим движения жидкости в о б вязке - турбулентным .
Суммарные потери внутри труб равны:
р в = р в1 + р в2 = 6,225 + 4,777 =11,002 МПа.
Суммарные потери в заколонном пространстве равны:
р к = р к1 + р к2 + р к3 + р км1 + р км2 + р км3 = 0,646 + 0,889 + 1,354 + 0 + 0,240 +
р п = р в + р к = 11.002 + 3,401 = 14,403 МПа.
Сумма потерь и перепадов давления в циркуляционной системе:
р нр = р обв + р п = 0,212 + 14,403 = 14,615 МПа.
Так как потери давления в заколонном пространстве больше допустимых потерь ( р к = 3,401 МПа > р к.доп = 3,0 МПа ), то необходимо уменьшить расход.
В нашем случае не выполняется условие по допустимым потерям в зак о лонном пространстве р к.доп . Таким образом, необходимо найти расход, удовлетв о ряющий этому условию р к р к.доп .
В данном случае в поиске расхода участвуют только потери за в затрубье и за замками. Режим течения раствора в затрубье - ламинарный . Вычислим коэ ф фициент S k :
Окончательно принимаем Q = 17.1 л/с.
· Выбираем режим работы насоса/насосов.
Прежде, чем приступить к пересчету давлений, выберем с помощью Пр и ложения 12 [3], цилиндровые втулки насосов. Минимальный теоретический ра с ход, который можно реализовать на 1 насосе У8-7МА2 на втулках 140 мм на электр и ческом приводе, равен Q 140 = 22,3 л/с . В этом случае р вт = 32 МПа > р доп = 18 МПа. Тогда в кач е стве предельного давления принимаем р пред = р доп = 18,0 МПа . Из Приложения 14 [3] выбираем коэффициент подачи насоса в = 0.90. Тогда фа к тическая подача при использовании электрического привода:
Очевидно, что при данном расходе не будет соблюдаться ограничение по р к.доп . Для избежания аварийных ситуаций (гидроразрыв пласта, разрыв ман и фольда и проч.) предлагается использовать один из вариантов:
1). Перейти на использование дизельного привода насосов. Тогда за счет изменения числа двойных ходов, 1 насос У8-7МА2 на втулках минимального диаметра позволит получить теоретический расход, равный 22,3-14,4 л/с, и фа к тический 20,1-13,0 л/с (за счет изменения числа двойных ходов).
2). Понизить индекс консистентности бурового раствора или показ а тель нелинейности или плотность ( K , n или ). На буровой это осуществимо или добавлением разжижителя ( K ) или уменьшением содержания разветвленн о го полимера ( n ) - ПАА, крахмал и проч., или уменьшением содержания утяж е лителя/твердой фазы ( ) для изменения соответствующего параметра. Предлаг а ется принять новое значение индекса К = 1,0 Па?с . Таким образом, принимаются новые значен и я Q = 20,1 л/с и К = 1,0 Па?с.
Видно, что рациональнее перейти к использованию дизельного привода.
5.6 Уточнение потерь давления внутри труб
Так как свойства раствора не изменились, то такие параметры, как f / ( n ) , Re кр. , Q кр. . Их значения рассчитаны в п. 5.1-5.3.
Т.к. Q = 17,1 л/с > Q в.кр1 = 7.4 л/с , то режим движения бурового раствора внутри первого участка - турбулентный , и:
Т.к. Q = 17,1 л/с < Q в.кр2 = 21,5 л/с , то режим движения бурового раствора вну т ри второго участка - ламинарный , и:
4 .7 Уточнение потерь давления в затрубном пространстве
Т.к. Q = 17,1 л/с < Q к.кр1 = 65.1 л/с , то режим движения бурового раствора на пе р вом участке - ламинарный , и:
Ш Участок е 2 (за IEU в открытом стволе скважины).
Т.к. Q = 17,1 л/с < Q к.кр2 = 85.1 л/с , то режим движения бурового раствора на вт о ром участке - ламинарный , и:
Ш Участок е 3 (за IEU в обсаженной части скважины).
Т.к. Q = 17.1 л/с < Q к.кр3 = 93.2 л/с , то режим движения бурового раствора на третьем участке - ламинарный , и:
4 .8 Уточнение потерь давления в заколонном пространстве за замками
Т.к. Q = 17.1 л/с < Q км.кр1 = 65.1 л/с , то режим движения бурового раствора на пе р вом участке - ламинарный , и: , т.к. р кмм1 = 0 и l м = 0.
Ш Участок е 2 (за замками IEU в открытом стволе скважины).
Т.к. Q = 17.1 л/с < Q км.кр2 = 55.5 л/с , то режим движения бурового раствора на вт о ром участке - ламинарный , и:
Ш Участок е 3 (за замками IEU в обсаженной части скважины).
Т.к. Q = 17.1 л/с < Q км.кр3 = 65.5 л/с , то режим движения бурового раствора на третьем участке - ламинарный , и:
Суммарные потери внутри труб равны:
р в = р в1 + р в2 = 4,134 + 2,438 = 6,572 МПа.
Суммарные потери в заколонном пространстве равны:
р к = р к1 + р к2 + р к3 + р км1 + р км2 + р км3 = 0,569 + 0,784 + 1,194 + 0 + 0,190 +
р п = р в + р к = 6.572 + 2,956 = 9,528 МПа.
Сумма потерь и перепадов давления в циркуляционной системе:
р нр = р обв + р п = 9,528 + 0,128 = 9,656 МПа.
Значит р нр = 9,656 МПа < р доп = 18 МПа. Так как потери давления в зак о лонном пространстве не превышают допустимые потери ( р к = 2,956 МПа < р к.доп = 3 МПа ), то это условие выполняется.
Видно, что имеется явное недоиспользование давления, иначе говоря, им е ется резерв давления:
Далее выберем диаметры насадок, использование которых обеспечит реал и зацию этого резерва в качестве перепада давления на долоте ( р д = р рез = 8,344 МПа ).
Суммарная площадь сечения отверстий насадок равна:
Согласно Приложению 17 [3] подбираем следующий ближайший вариант сочетания насадок: 11,09-8,74 с f * д = 1,566?10 -4 м 2 . Т.к. диаметр долота равен 215,9 мм, то диаметр подводящего канала 24 мм. При таком диаметре коэффиц и ент расхода промывочного узла долота м д = 0,978 .
Таким образом, фактический перепад давления на долоте равен:
Тогда уточненное давление на насосах равно:
4 .10 Критерий интенсивности гидромониторной промывки
Критерий интенсивности гидромониторной промывки J будем рассчит ы вать только для двух случаев: для теоретического диаметра насадок и для ста н дартной насадки максимального диаметра .
Ш Критерий J для теоретического диаметра насадок.
Диаметр отверстий равноразмерных насадок равен:
Расстояние от насадки до забоя примем равным l c = 150 мм. Тогда относ и тельная длина струи . Осевое давление струи р ос для равн о размерных насадок равно:
Считаем, что в пределах интервала бурения градиент пластового давл е ния
Ш Критерий J для насадки максимального диаметра.
Наибольший диаметр насадки в промывочных узлах долота равен 11,09 мм.
Коэффициент расхода данного промывочного узла:
Расход жидкости через насадку равен:
Осевое давление струи через данную насадку:
4 .11 Подбор цилиндровых втулок и режима работы насосов
Число насосов на буровой - 2 . Так как по принятому на стр. 15 условию, привод буровой - дизельный, то путем изменения числа двойных ходов без сущ е ственного уменьшения приводной мощности дизелей можно менять подачу нас о са.
Выбираем один насос с втулками диаметра 140 мм . Теоретический расход насоса варьируется в пределе 22,3 - 14,4 л/с (за счет изменения n - числа двойных ходов). Из Приложения 14 [3] выбираем коэффициент подачи насоса в = 0.9.
Тогда фактическая подача при максимальном числе двойных ходов:
Необходимо обеспечить расчетную подачу Q р = 17,1 л/с. Необходимо снизить число двойных ходов на насосе от номинального значения n ном до какого-то значения n р . Из пропорции: n ном - 20,1 , n р - 17,1
Таким образом, насос имеет число двойных х о дов - 55 .
Вычислим эквивалентную плотность для глубины L н :
Гидростатическое давление столба раствора для глубины L н :
5 . Расчет гидравлических параметров промывки для конца бурения
Принимаем для расчетов данного интервала привод насосов - дизельный. В процессе расчетов ги д равлических потерь для конца бурения следует учитывать, что некоторые расчетные параметры, зависящие от геометрии скважины и свойств бурового раствора, не отличаются от аналогичных для начала бурения (пункты 5.1-5.3).
Для расчетов принимаем Q = 17.1 л/с.
5 .1 Расчет потерь давления внутри труб
Т.к. Q = 17,1 л/с > Q в.кр1 = 7.4 л/с , то режим движения бурового раствора внутри первого участка - турбулентный , и:
Т.к. Q = 17,1 л/с < Q в.кр2 = 21,5 л/с , то режим движения бурового раствора вну т ри второго участка - ламинарный , и:
5 .2 Расчет потерь давления в затрубном пространстве
Т.к. Q = 17,1 л/с < Q к.кр1 = 65.1 л/с , то режим движения бурового раствора на первом участке - ламина р ный , и:
Ш Участок е 2 (за IEU в открытом стволе скважины).
Т.к. Q = 17,1 л/с < Q к.кр2 = 85.1 л/с , то режим движения бурового раствора на вт о ром участке - ламинарный , и:
Ш Участок е 3 (за IEU в обсаженной части скважины).
Т.к. Q = 17.1 л/с < Q к.кр3 = 93.2 л/с , то режим движения бурового раствора на третьем участке - ламинарный , и:
5 .3 Расчет потерь давления в заколонном пространстве за замками
Т.к. Q = 17.1 л/с < Q км.кр1 = 65.1 л/с , то режим движения бурового раствора на пе р вом участке - ламинарный , и:
Ш Участок е 2 (за замками IEU в открытом стволе скважины).
Т.к. Q = 17.1 л/с < Q км.кр2 = 55.5 л/с , то режим движения бурового раствора на вт о ром участке - ламинарный , и:
Ш Участок е 3 (за замками IEU в обсаженной части скважины).
Т.к. Q = 17.1 л/с < Q км.кр3 = 65.5 л/с , то режим движения бурового раствора на третьем участке - ламинарный , и:
5 .4 Расчет потерь давления в обвязке и давления на насосах
Суммарные потери внутри труб равны:
р в = р в1 + р в2 = 3,761 + 2,968 = 6,729 МПа.
Суммарные потери в заколонном пространстве равны:
р к = р к1 + р к2 + р к3 + р км1 + р км2 + р км3 = 0,569 + 1,274 + 1,194 + 0 + 0,309 +
р п = р в + р к = 6.729 + 3,564 = 10,294 МПа.
Сумма потерь и перепадов давления в циркуляционной системе:
р нр = р обв + р п = 0,128 + 10,294 = 10,422 МПа.
Значит р нр = 10,422 МПа < р доп = 18 МПа. Так как потери давления в заколонном пространстве больше допустимых потерь ( р к = 3,564 МПа > р к.доп = 3,0 МПа ), то н е обходимо уменьшить расход.
В нашем случае не выполняется условие по допустимым потерям в зак о лонном пространстве р к.доп . Таким образом, необходимо найти расход, удовлетв о ряющий этому условию р к р к.доп .
В данном случае в поиске расхода участвуют только потери за в затрубье и за замками. Режим течения раствора в затрубье - ламинарный . Вычислим коэ ф фициент S k :
Окончательно принимаем Q = 13.1 л/с .
Прежде, чем приступить к пересчету давлений, выберем с помощью Пр и ложения 12 [3], цилиндровые втулки насосов. Минимальный теоретический расход, который можно реализовать на 1 насосе У8-7МА2 на втулках 140 мм на д и зельном приводе, равен Q 140 = 14,4 л/с . В этом случае р вт = 32 МПа > р доп = 18 МПа. Тогда в качестве предельного давления принимаем р пред = р доп = 18,0 МПа . Из Приложения 14 [3] выбираем коэффициент подачи насоса в = 0.90. Тогда фактическая минимально возможная подача при использовании дизельного прив о да:
Значит принятый расход можно реализовать на данном насосе при дизельном приводе.
5 .6 Уточнение потерь давления внутри труб
Так как свойства раствора не изменились, то такие параметры, как f / ( n ) , Re кр. , Q кр. . Их значения рассчитаны в п. 6.1-6.3.
Т.к. Q = 13,1 л/с > Q в.кр1 = 7.4 л/с , то режим движения бурового раствора внутри первого участка - турбулентный , и:
Т.к. Q = 13,1 л/с < Q в.кр2 = 21,5 л/с , то режим движения бурового раствора вну т ри второго участка - ламинарный , и:
5 .7 Уточнение потерь давления в затрубном пространстве
Т.к. Q = 13,1 л/с < Q к.кр1 = 65.1 л/с , то режим движения бурового раствора на первом участке - ламина р ный , и:
Ш Участок е 2 (за IEU в открытом стволе скважины).
Т.к. Q = 13,1 л/с < Q к.кр2 = 85.1 л/с , то режим движения бурового раствора на вт о ром участке - ламинарный , и:
Ш Участок е 3 (за IEU в обсаженной части скважины).
Т.к. Q = 13.1 л/с < Q к.кр3 = 93.2 л/с , то режим движения бурового раствора на третьем участке - ламинарный , и:
5 .8 Уточнение потерь давления в заколонном пространстве за замками
Т.к. Q = 13.1 л/с < Q км.кр1 = 65.1 л/с , то режим движения бурового раствора на пе р вом участке - ламинарный , и: , т.к. р кмм1 = 0 и l м = 0.
Ш Участок е 2 (за замками IEU в открытом стволе скважины).
Т.к. Q = 13.1 л/с < Q км.кр2 = 55.5 л/с , то режим движения бурового раствора на вт о ром участке - ламинарный , и:
Ш Участок е 3 (за замками IEU в обсаженной части скважины).
Т.к. Q = 13.1 л/с < Q км.кр3 = 65.5 л/с , то режим движения бурового раствора на третьем участке - ламинарный , и:
Суммарные потери внутри труб равны:
р в = р в1 + р в2 = 2,426 + 2,598 = 5,024 МПа.
Суммарные потери в заколонном пространстве равны:
р к = р к1 + р к2 + р к3 + р км1 + р км2 + р км3 = 0,498 + 1,115 + 1,045 + 0 + 0,248 +
р п = р в + р к = 5.024 + 2,985 = 8,109 МПа.
Сумма потерь и перепадов давления в циркуляционной системе:
р нр = р обв + р п = 8,109 + 0,075 = 8,184 МПа.
Значит р нр = 8,184 МПа < р доп = 18 МПа. Так как потери давления в зак о лонном пространстве не превышают допустимые потери ( р к = 2,985 МПа < р к.доп = 3 МПа ), то это условие выполняется.
Видно, что имеется явное недоиспользование давления, иначе говоря, им е ется резерв давления:
Далее выберем диаметры насадок, использование которых обеспечит реал и зацию этого резерва в качестве перепада давления на долоте ( р д = р рез = 9,816 МПа ).
Суммарная площадь сечения отверстий насадок равна:
Согласно Приложению 17 подбираем следующий ближайший вариант соч е тания насадок: 8,74-7,92 с f * д = 1,093?10 -4 м 2 . Т.к. диаметр долота равен 215,9 мм, то диаметр подводящего канала 24 мм. При таком диаметре коэффициент расхода пр о мывочного узла долота м д = 0,982 .
Таким образом, фактический перепад давления на долоте равен:
Тогда уточненное давление на насосах равно:
5 .10 Критерий интенсивности гидромониторной промывки
Критерий интенсивности гидромониторной промывки J будем рассчит ы вать только для двух случаев: для теоретического диаметра насадок и для ста н дартной насадки максимального диаметра .
Ш Критерий J для теоретического диаметра насадок.
Диаметр отверстий равноразмерных насадок равен:
Расстояние от насадки до забоя примем равным l c = 150 мм. Тогда относ и тельная длина струи . Осевое давление струи р ос для равн о размерных насадок равно:
Считаем, что в пределах интервала бурения градиент пластового давл е ния
Ш Критерий J для насадки максимального диаметра.
Наибольший диаметр насадки в промывочных узлах долота равен 8,74 мм.
Коэффициент расхода данного промывочного узла:
Расход жидкости через насадку равен:
Осевое давление струи через данную насадку:
5 .11 Подбор цилиндровых втулок и режима работы насосов
Так как по результатам разработки программы промывки мы приняли, что привод буровой - дизельный (стр. 15,20), то путем изменения числа двойных ходов без с у щественного уменьшения приводной мощности дизелей можно менять подачу нас о са.
Выбираем один насос с втулками диаметра 140 мм . Теоретический расход насоса варьируется в пределе 22,3 - 14,4 л/с (за счет изменения n - числа двойных ходов). Из Приложения 14 [3] выбираем коэффициент подачи насоса в = 0.9.
Тогда фактическая подача при максимальном числе двойных ходов:
Необходимо обеспечить расчетную подачу Q р = 13,1 л/с. Необходимо сн и зить число двойных ходов на насосе от номинального значения n ном до какого-то значения n р . Из пропорции:
Таким образом, насос имеет число двойных х о дов - 42 .
Вычислим эквивалентную плотность для глубины L к :
Гидростатическое давление столба раствора для глубины L к :
6. Правила построения и анализ эпюр
При построении эпюр распределения давлений в скважине принимается, что давление в заколонном пространстве на устье открытой скважины равно н у лю. Поэтому построение эпюр начинаем от заколонного пространства у устья. Проводим прямую гидростатического давления бурового раствора в скважине до глубины обсаженной части скважины (1800м) - точка 1. На этой глубине вправо откладываем отрезок, равный потерям в заколонном пространстве за трубами и замками ( р к3 +р км3 ). Получаем точку 1 / . Отрезок 01 / показывает распределение да в лений в затрубье до глубины обсаженной части. От точки 1 / проводим линию, п а раллельную гидростатике до конца бурильных труб - точка 2. Далее откладываем вправо отрезок, равный р к2 +р км2 - точка 2 / . Аналогично проводим построения до забоя. Длиной долота пренебрегаем ввиду малости. Тогда от точки 3 / откладываем отрезок, равный р д - точка 4. Проводим 45 - наверх и параллельно линии гидр о статики. От точки 5 откладываем вправо потери внутри УБТИ р в1 - точка 5 / . Далее проводим 5 / 6 наверх и параллельно гидростатике до устья. От точки 6 откладыв а ем потери в бурильных трубах - точка 6 / . Наконец, от нее откладываем потери в обвязке и получаем отр е зок 07, соответствующий давлению на насосах.
В эпюрах приняты следующие обозначения:
О S - линия гидростатического давления столба бурового раствора.
О1, 1 / 2, 2 / 3, 45, 4 k , 5 / 6 - линии, параллельные линии О S ; 11 / -потери давл е ния в заколонном пространстве в обсаженной части IEU; 22 / -потери давления в заколонном пространстве в необсаженной части IEU; 33 / - потери давления в з а колонном пространстве за УБТИ; 3 / 4 - потери в долоте; 55 / - потери давления внутри УБТИ; 66 / - потери внутри IEU; 6 / 7 - потери в обвязке.
S 3 / - отрезок, равный потерям в затрубном пространстве.
k 6 / - отрезок, равный потерям внутри труб.
Точка m соответствует давлению гидроразрыва слабого пласта (Р гр = 37,8 МПа) на глубине слабого пласта ( L сл = 2800м). Из эпюр для начала и конца бур е ния (Приложения 3 и 4) видно, что давление бурового раствора в затрубном пр о странстве меньше или примерно равно давлению гидроразрыва. Следовательно, гидрора з рыва пласта не будет ни в начале, ни в конце бурения.
Стрелками показано направление движения жидкости.
гидродинамический гидравлический скважина колонна
7. Гидродинамические расчеты спуска колонны труб в скважину
Согласно Приложению 7 [3] выбираем вариант исходных данных из Приложения 8 [3]: последняя цифра зачетной книжки - 4, первая буква фамилии - E, т.о. вариант - 2. Необходимые для расчета данные вынесем в таблицу.
Данные к расчету допустимой скорости движения инструмента.
Соотношение длины колонны в скважине к глубине забоя
7 .1 Расчет длин элементов при гидродинамических расчетах
7 .2 Расчет гидродинамических давлений поинтервально
При произвольно заданной скорости спуска u т вначале для каждого элемента вычислим эквивалентный расход в заколонном пространстве.
Принимаем предварительно u т = 0,5 м/с.
Вычислим на тех же элементах эквивалентные расходы при движении в з а колонном пространстве за замками. В расчеты не принимаем потери за замками на участке 1, т.к. они равны н у лю при любом расходе (т.к. р кмм1 = 0 и l м1 = 0, то и р км1 = 0 при любых расходах). Обозначим соответствующие эквивалентные ра с ходы для замуфтового пространства, как Q мэкв1 и Q мэкв2 . Тогда:
Теперь вычислим гидродинамические давления для каждого элемента по форм у лам, аналогичным приведенным в пп. 5.2-5.3, только подставляя вместо Q рц вычисле н ные расходы Q экв .
Т.к. Q экв1 = 14,8 л/с < Q к.кр1 = 65,1 л/с , то режим движения бурового раствора на пе р вом участке - ламинарный , и:
Индекс “гдк” у давления показывает, что это гидродинамическое давление, возникающее в кольцевом пространстве при движении инструмента.
Т.к. Q экв2 = 23,6 л/с < Q к.кр2 = 85,1 л/с , то режим движения бурового раствора на вт о ром участке - ламинарный , и:
Т.к. Q мэкв2 = 15.8 л/с < Q км.кр2 = 55,5 л/с , то режим движения бурового ра с твора на втором участке - ламинарный и:
Индекс “гдм” у давления показывает, что это гидродинамическое давление, возникающее в затрубном пространстве за замками (муфтами) при движении инструмента.
Тогда общее гидродинамическое давление:
7 .3 Определение допустимой скорости спуска
Сначала вычислим полное давление в скважине на слабый пласт при спуске инструмента со скоростью u т :
Давление гидроразрыва слабого пласта равно р гр = 37,80 МПа > p сл = 37,476 МПа, поэтому при данной, произвольно выбранной скорости спуска u т = 0,5 м/с, гидроразрыва слабого пласта не будет.
Для определения допустимой скорости спуска вычислим коэффициент с:
Оптимизация гидравлической программы промывки. Выбор плотности промывочной жидкости. Скорость восходящего потока. О
Программа расчетов потерь давления на различных участках скважины курсовая работа. Производство и технологии.
Контрольная Работа На Тему Безопасность Жизнедеятельности И Охрана Труда
Реферат: Оценка рекреационных ресурсов Владимирской области
Курсовая Гастрит
Дипломная работа по теме Программа организации краткосрочных событий
Англ Яз Контрольная Работа
Реферат по теме Учет основных средств в программе "1С Предприятие"
Дипломная работа по теме Наследование в международном частном праве
Судебная Власть В Гражданском Судопроизводстве Курсовая
3 Класс Математика 2100 Контрольная Работа
Курсовая работа по теме Императорская власть в 1721-1917 гг., её законодательное закрепление и регулирование
Реферат: Автоматизация учета материалов
Заказать Контрольные Работы В Новосибирске
Реферат: Clovis Essay Research Paper According to Gregory
Реферат: Право человека на жизнь, смерть и бессмертие. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая Работа Журналистика И Бизнес
Реферат На Тему Анализ Сбытовой Деятельности Ооо "Вега Евро"
Параграфы В Курсовой Работе Пример
Реферат по теме Михаил Федорович Ларионов (1881-1964)
Реферат по теме Экономика Франции
Реферат: Simple Harmonic Motion Essay Research Paper OBJECTThe
Характерные особенности федерализма в России - Государство и право курсовая работа
Организация офисной локальной сети - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа
Изучение математической модели фармакокинетики - Медицина методичка