Разработка проекта строительства дополнительного ствола из эксплуатируемой скважины №37,глубиной Н = 1985м, на Пылинском месторождении
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?иент сопротивления движению.
Для частиц шарообразной формы
?c = (G - Fa)f/S = 0,67(?т - ?)g f d,(3.33)
?т = 2100 кг/м3 - плотность твердой частицы,
? - плотность жидкости, кг/м,
d = 0.003 м - эквивалентный диаметр частицы.
?c =0.67(2100 - 1080)9.81 * 0.5 * 0.003 = 9.37 Па.
Fc=9.37 * 0.0057 = 0.053 H.
Из формул (39) и (41) получаем условие транспортировки частиц по дну канала
> (0,67f g d)/R(3.34)
При турбулентном режиме перепад давления в экiентричном кольцевом пространстве
> ? , (3.35)
D = 0.017м- гидравлический диаметр канала,
> ? = 2,023 кПа
> (0,67 0,5 2,023 103 9,81 0,003))/0,0085 > 2,35 кПа/м.
Находим касательное напряжение на стенки канала, создаваемое потоком жидкости
Па.
Отсюда получаем условие транспортирования частиц шлама по дну канала турбулентным потоком
,(3.36)
Q = 0.03 ? 0.0147 м3/c,
Условие соблюдается.
Увеличение вязкости воды до 3-5 102 Па с способствует увеличений касательных напряжений и соответственно размера транспортируемых частиц в 2 раза.
Для жидкости Бингама перепад давления в экiентричном кольцевом пространстве
,(3.37)
Из формул видно, что чем больше экiентрируется бурильная колонна, тем больше при прочих равных условиях должен быть расход промывочной жидкости. С этой точки зрения предпочтительнее использовать трубы с замками ЗУ или трубы типа ТБПВ. Транспортировка шлама в экiентричном кольцевом пространстве улучшается с увеличением отношения при промывке жидкостью Бингама.
Очень важно уменьшать коэффициент сопротивления частиц движению потока путем использования гидрофобирующих и смазывающих добавок, поскольку до выбора расхода промывочной жидкости режим ее течение неизвестен, то им следует задаваться, а после определения расхода проверить справедливость сделанного допущения.
.4.6 Расчет гидравлических потерь при бурении БС
Качество промывочной жидкости влияет на загрязнение прискважинной зоны пласта при вскрытии его бурением, на устойчивость стенок скважины, промывку забоя и работу бурильной колонны.
Эти и некоторые другие1 факторы влияют на скорость и стоимость проводки скважины и вызывают необходимость проведения анализа влияния свойств промывочных жидкостей и режимов их сечения в трубах и заколонном пространстве на гидромеханику системы скважина - бурильная колонна, и на процесс бурения.
В связи с этим рассмотрим гидравлические потери, МПа, при течении жидкости в тубах при бурении с использованием вязкопластичных жидкостей.
,(3.38)
где ? - коэффициент гидравлического сопротивления
L - длина канала, м
?2 - скорость потока, м/с
? = Q/F(3.39)
Q- расход жидкости, м3/с
F- площадь поперечного сечения, м2
? - плотность жидкости, кг/м3
?- гидравлический радиус потока, м.
Гидравлические потери при течении промывочной жидкости в колонне труб или, кольцевом пространстве зависят от числа Рейнольдса и находится по формуле
,(3.40)
где ?, ?, ?р - динамическая, кинематическая, пластическая вязкости,
?0 - статическое напряжение сдвига.
Анализ гидравлических потерь проведем для бурения бокового ствола из 146мм обсадной колонны.
Пример: Определить гидравлические потери давления (условно приведенные к 1000м длины) в системе скважина - бурильная колонна.
Исходные данные: основной ствол скважины обсажен 146*7 обсадной колонной (внутренний диаметр Дос = 132мм), диаметр бокового ствола равен 123мм. Конструкция бурильной колонны- долото, винтовой двигатель, УБТ 104,8(50,3) длиной 18м, бурильные трубы ТБПВ 88,9*6.5 (внутренний диаметр равен 76мм) с замками ЗПН-110.
Промывочная жидкость - вязкопластичный (глинистый раствор) с параметрами: ? = 1200 кг/м3, ?0 = 2Па, ?р =0.014 Па*с. Потери рассчитать при
давлении на стояке 7 МПа и расходах промывочной жидкости Q = l.3 м/с.
Решение:
) находим гидравлический радиус потока в колонне труб 88.9*6.5
? = d/4,(3.41)
где d-внутренний диаметр бурильных труб, м
? = 0.076/4 = 0.019м
Аналогично находим гидравлические радиусы в кольцевом пространстве
В зоне обсадной колонны
? = (ДОС - ДНАР)/4,(3.42)
где
Дос - внутренний диаметр обсадной колонны, м
Днар - наружный диаметр бурильных труб, м
? = (0,132 - 0,089)/4 = 0,01075 м.
В зоне БС
? = (ДСКВ - ДНАР)/4,(3.43)
Дскв- диаметр скважины,
? = (0,123 - 0,089)/4 = 0,0085 м.
) По формуле ? = 10 Q/F,
где Q- расход жидкости, м3/с
F- площадь поперечного потока в рассматриваемом сечении в колонне или в кольцевом пространстве, см2, определяем скорости потока промывочной жидкости.
F = ? r2,(3.44)
в колонне труб
F=3.14*(7.6/2)2/4=45.3 см2
? = 10*1.3/45.3=0.29м/с
Аналогично находим и в кольцевом пространстве в зоне обсадной колонны,
F=3.14 * (13.2 - 8.9)2/4 = 14.5 см2
? = 10 * 1.3/14.5 = 1.7 м/с
в зоне БС
F=3.14*(12.3-8.9)2/4=9.1 см2
? = 10*1.3/9.1=2.3м/с
) для вязкопластичной жидкости определяем число Рейнольдса в колонне труб при Q=1.3 л/с.
Критерий Бингама
,(3.45)
Аналогично вычисляем Re и Bi в кольцевом пространстве в зоне обсадной колонны
в зоне БС
+ 9*4*0 0085
) коэффициент гидравлического сопротивления при R > 2100 определяем по упрощенному в