Поглощение бурового раствора
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
p>
Реологические свойства жидкости:
динамическое напряжение сдвига tО, Па 20
- пластическая вязкость h, Пас 0,027
Удельный вес бурового раствора q, Н/м3 1,1104
Тип бурового насоса УНБ 600
Число буровых насосов 1.
Номинальный расход насоса QН,м3/сек 0,029
Номинальное рабочее давление РН, МПа 21,6
Элементы бурильной колонны
УБТ - 178x90:
длина l1,м 87;
наружный диаметр dн1, м 0,178;
внутренний диаметр dв1, м 0,090.
УБT - 146x74:
длина l2, м 8;
наружный диаметр dн2,м 0,146;
внутренний диаметр dв2, м 0,074.
ТБПВ:
длина l3, м 300;
наружный диаметр dн3,м 0,127;
внутренний диаметр dв3, м 0,107;
наружный диаметр замкового соединения dз3, м 0,170.
ЛБТ:
длина l4, м 2248;
наружный диаметр dн4, м 0,147;
внутренний диаметр dв4, м 0,125;
наружный диаметр замкового соединения dз4, м 0,172.
Элементы наземной обвязки:
Условный диаметр стояка, м 0,140.
Диаметр проходного сечения, м:
бурового рукава 0,100;
вертлюга 0,75;
ведущей трубы 0,85.
1. Определяем потери давления в бурильных трубах. Для этого определяются значения критических чисел Рейнольдса в бурильной колонне по формуле:
Rекр=2100+7,3((qdв2tО)/10h2)0,58. (61)
В ЛБТ: Rекр = 2100+7,3((1,1104 0,125220)/ 100,0272) 0,58 = 16355;
В ТБПВ: Rекр = 2100+7,3((1,1104 0,107220)/ 100,0272) 0,58 = 14002;
В УБТ-178: Rекр = 2100+7,3((1,1104 0,090220)/ 100,0272) 0,58 = 11838;
В УБТ-146: Rекр = 2100+7,3((1,1104 0,074220)/ 100,0272) 0,58 = 9860.
. Определяются действительные числа Рейнольдса в бурильной колонне по формуле:
Rеm=(4qQ)/(10pdвh). (62)
В ЛБТ: Rеm = (41,1104 0,029)/(103,140,1250,027) = 12041;
В ТБПВ: Rеm = (41,1104 0,029)/(103,140,1070,027) = 14066;
В УБТ-178: Rеm = (41,1104 0,029)/(103,140,0900,027) = 16723;
В УБТ-146: Rеm = (41,1104 0,029)/(103,140,0740,027) = 20339.
В бурильной колонне в ЛБТ и ТБПВ Rеm Rекр, следовательно движение происходит при турбулентном режиме и описывается уравнением Дарси-Вейсбаха.
. Расiитывается число Сен-Венана для колонны труб ЛБТ и ТБПВ по формуле:
Sт=(ptОdв2)/(4hQ).(63)
В ЛБТ: Sт = (3,14200,1252)/(40,0270,029) = 313;
В ТБПВ: Sт = (3,14200,1072)/(40,0270,029) = 230.
. Определив значение Sт, по рис. 6.7 определяется значение коэффициента b: для ЛБТ - 0,83; для ТБПВ - 0,81.
. Вычисляются потери давления внутри бурильной колонны по формуле:
DРт=(4tОl)/(bdв), МПа.(64)
В ЛБТ: DРт=(4202248)/(0,830,125) = 1,7 МПа.
В ТБПВ: DРт=(420300)/(0,810,107) = 0,28 МПа.
6. Расiитывается значения коэффициентов гидравлического сопротивления l для УБТ-178 и УБТ-146 по формуле:
l=0,1(1,46К/dв+100/ Rеm),(65)
где К-коэффициент шероховатости стенок, принимается для УБТ=3,010-4, м.
В УБТ-178: l = 0,1(1,463,010-4/0,090+100/16723)0,25 = 0,03227.
В УБТ-146: l = 0,1(1,463,010-4/0,074+100/20339)0,25 = 0,03226.
. Вычисляются потери давления внутри УБТ-178 и УБТ-146 по формуле:
DРТ=(l0,8qQ2l)/( p2dв5), МПа.(66)
В УБТ-178: DРТ=(0,032270,81,11040,029287)/( 3,1420,0905)=0,35 МПа.
В УБТ-146: DРТ=(0,032260,81,11040,02928)/( 3,1420,0745)=0,087 МПа.
8. Суммарные потери давления внутри колонны бурильных труб и секций УБТ составит:
DРТ = 0,35+0,087+0,28+1,7 = 2,417 МПа.
Местными потерями давления в приварных замках ТБПВ пренебрегают, так как потери не значительны
. Вычисляются потери давления в наземной обвязке по формуле:
DРО=(аС+аР+аВ+аК) qQ2 МПа,(67)
где аС=0,4, аР=0,3, аВ=0,3, аК=0,4 - коэффициенты гидравлических сопротивлений различных элементов обвязки, см.табл. 6.1
DРО = (0,4+0,3+0,3+0,4)1051,11040,0292 = 1,3 МПа.
. Вычисляются потери давления в затрубном пространстве. Для этого определяются значения критических чисел Рейнольдса по формуле:
Rекр=2100+7,3((q(dс-dн)2tО)/10h2)0,58,(68)
В затрубном пространстве за ЛБТ на интервале 0 - 600 м:
Rекр = 2100+7,3((1,1104 (0,2953-0,147)220)/ 100,0272)0,58 = 19480.
В затрубном пространстве за ЛБТ на интервале 600 - 2248 м:
Rекр = 2100+7,3((1,1104 (0,2159-0,147)220)/ 100,0272)0,58 = 9243.
В затрубном пространстве за ТБПВ:
Rекр = 2100+7,3((1,1104 (0,2159-0,127)220)/ 100,0272)0,58=11700.
В затрубном пространстве за УБТ-146:
Rекр=2100+7,3((1,1104 (0,2159-0,146)220)/ 100,0272)0,58=9363.
В затрубном пространстве за УБТ-178:
Rекр=2100+7,3((1,1104 (0,2159-0,178)220)/ 100,0272)0,58=5671
В затрубном пространстве за забойным двигателем:
Rекр=2100+7,3((1,1104 (0,2159-0,195)220)/ 100,0272)0,58=3890.
. Вычисляются действительные значения чисел Рейнольдса в затрубном пространстве по формуле:
Rеm=(4qQ)/(10p(dс+dн)h).(69)
За ЛБТ (0-600м):
Rеm=(41,1104 0,029)/(103,14(0,2953+0,147)0,027)=3403.
За ЛБТ (600-2248м):
Rеm=(41,1104 0,029)/(31,4(0,2159+0,147)0,027)=4147.
За ТБПВ:
Rеm=(41,1104 0,029)/(103,14(0,2159+0,127)0,027)=4389.
За УБТ-146:
Rеm=(41,1104 0,029)/(103,14(0,2159+0,146)0,027)=4159.
За УБТ-178:
Rеm=(41,1104 0,029)/(103,14(0,2159+0,178)0,027)=3821.
За ГЗД:
Rеm=(41,1104 0,029)/(103,14(0,2159+0,195)0,027)=3663.
. В затрубном пространстве Rеm < Rекр, значит движение бурового раствора происходит при ламинарном режиме и описывается уравнением Сен-Венана:
SКП = (ptО(dс-dн)2(dс+dн))/(4hQ). (70)
За ЛБТ (0-600м): SКП=(62,8(0,2953-0,147)2(0,2953+0,147))/(0,006372)=95,87.
За ЛБТ (600-2248м): SКП=(62,8(0,0689)2(0,3629))/(40,0270,029)=34,54.
За ТБПВ: SКП=(3,1420(0,2159-0,127)2(0,2159+0,127