Эксплуатационные скважины для освоения месторождений Западной Сибири
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
?ескими особенностями вскрываемого интервала, энергетическими, техническими и эксплуатационными характеристиками применяемого инструмента.
Расчет производится по методике, предложенной в [8].
Исходные данные для расчета:
Глубина бурения скважины L, м 2830.
Удельный вес разбуриваемых пород qГП, Н/м3 2,4104.
Механическая скорость бурения Vм м/с 0,005.
Момент турбобура, необходимый для разрушения породы, Мр Нм 1450.
Реологические свойства жидкости:
динамическое напряжение сдвига О, Па 20.
пластическая вязкость , Пас 0,027.
Удельный вес бурового раствора qГП, Н/м3 1,08104.
Тип бурового насоса УНБТ 950.
Число буровых насосов 1.
Наминальный расход насоса Qн, м3/сек 0,037.
Наминальное рабочее давление Рн, МПа 23.
Элементы бурильной колонны
УБТ - 178x90:
длина l1, м 62;
наружный диаметрdн1, м 0,178;
внутренний диаметр dв1, м 0,080.
УБT - 146x74:
длина l2, м 8;
наружный диаметр dн2, м 0,146;
внутренний диаметр dв2, м 0,074.
ТБПВ:
длина l3, м 250;
наружный диаметр dн3, м 0,127;
внутренний диаметр dв3, м 0,109;
наружный диаметр замкового соединения dз3, м 0,170.
ЛБТ:
длина l4, м 2778;
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 0,168.
Диаметр проходного сечения, м:
бурового рукава 0,102;
вертлюга 0,100;
ведущей трубы 0,85.
Определяются потери давления в бурильных трубах.
Вычисляются потери давления внутри бурильных труб. Для этого определяются значения критических чисел Рейнольдса в бурильной колонне по формуле:
Rекр=2100+7,3 ( (qdв2О) /102) 0,58. (2.48)
В ЛБТ:
Rекр=2100+7,3 ( (1,08104 0,125220) / 100,0272) 0,58=16204.
В ТБПВ:
Rекр=2100+7,3 ( (1,08104 0,109220) / 100,0272) 0,58=14132.
В УБТ-178:
Rекр=2100+7,3 ( (1,08104 0,090220) / 100,0272) 0,58=10504.
В УБТ-146:
Rекр=2100+7,3 ( (1,08104 0,074220) / 100,0272) 0,58=9778.
Определяются действительные числа Рейнольдса в бурильной колонне по формуле:
Rеm= (4qQ) / (10dв). (2.49)
В ЛБТ:
Rеm= (41,08104 0,030) / (103,140,1250,027) =12230
В ТБПВ:
Rеm= (41,08104 0,030) / (103,140,1090,027) =14024
В УБТ-178:
Rеm= (41,08104 0,030) / (103,140,0900,027) =19108
В УБТ-146:
Rеm= (41,08104 0,030) / (103,140,0740,027) =20657
В бурильной колонне в ЛБТ и ТБПВ RеmRекр, следовательно движение происходит при турбулентном режиме и описывается уравнением Дарси-Вейсбаха. Определяются потери давления. Рассчитывается число Сен-Венана для колонны труб ЛБТ и ТБПВ формуле:
Sт= (Оdв3) / (4Q). (2.50)
В ЛБТ:
Sт= (3,14200,1253) / (40,0270,030) =303.
В ТБПВ:
Sт= (3,14200,1093) / (40,0270,030) =230.
Определив значение Sт, по Рис.6.7. [8, стр 72] определяется значение коэффициента : для ЛБТ - 0,84; для ТБПВ - 0,82.
Вычисляются потери давления внутри бурильной колонны по формуле:
Рт= (4Оl) / (dв) МПа. (2.51)
В ЛБТ:
Рт= (4202778) / (0,840,125) =2,117 МПа.
В ТБПВ:
Рт= (420250) / (0,840,109) =0,224 МПа
Рассчитывается значения коэффициентов гидравлического сопротивления для УБТ-178 и УБТ-146 по формуле:
=0,1 (1,46К/dв+100/ Rеm), (2.52)
где К - коэффициент шероховатости стенок, принимается для УБТ=3,010-4, м.
В УБТ-178:
=0,1 (1,463,010-4/0,090+100/19108) =0,0322.
В УБТ-146:
=0,1 (1,463,010-4/0,074+100/20657) =0,0326.
Вычисляются потери давления внутри УБТ-178 и УБТ-146 по формуле:
Рт= (0,8qQ2l) / (2dв5) МПа. (2.53)
В УБТ-178:
Рт= (0,03220,81,081040,030262) / (3,1420,0905) = 0,48 МПа.
В УБТ-146:
Рт= (0,03260,81,081040,03028) / (3,1420,0745) =0,093 МПа.
Суммарные потери давления внутри колонны бурильных труб и секций УБТ составит:
Рт=0,093+0,48+2,117+0,224=2,92 МПа.
Местными потерями давления в приварных замках ТБПВ пренебрегают, так как потери не значительны [].
Вычисляются потери давления в наземной обвязке по формуле:
Ро= (аС+аР+аВ+аК) qQ МПа, (2.54)
где аС=0,4, аР=0,3, аВ=0,3, аК=0,9 - коэффициенты гидравлических сопротивлений различных элементов обвязки (см. табл.6.1 [8, стр.118]).
Ро= (0,4+0,3+0,3+0,9) 10510,81040,030=1,85 МПа.
Вычисляются потери давления в затрубном пространстве. Для этого определяются значения критических чисел Рейнольдса по формуле:
Rекр=2100+7,3 ( (q (dс-dн) 2О) /102) 0,58. (2.55)
В затрубном пространстве за ЛБТ на интервале 0-650 м:
Rекр=2100+7,3 ( (1,08104 (0,230-0,147) 220) / 100,0272) 0,58=10871.
В затрубном пространстве за ЛБТ на интервале 650-2778 м:
Rекр=2100+7,3 ( (1,08104 (0,367-0,147) 220) / 100,0272) 0,58=29273.
В затрубном пространстве за ТБПВ по формуле (2.55):
Rекр=2100+7,3 ( (1,08104 (0,237-0,127) 220) / 100,0272) 0,58=14260.
В затрубном пространстве за УБТ-178:
Rекр=2100+7,3 ( (1,08104 (0,237-0,178) 220) / 100,0272) 0,58=8004.
В затрубном пространстве за УБТ-146:
Rекр=2100+7,3 ( (1,08104 (0,237-0,146) 220) / 100,0272) 0,58=11859.
В затрубном пространстве за забойным двигателем:
Rекр=2100+7,3 ( (1,08104 (0,237-0, 195) 220) / 100,0272) 0,58=6080.
Вычисляются действительные значения чисел Рейнольдса в затрубном пространстве по формуле:
Rеm= (4qQ) / (10 (dс+dв) ). (2.56)
В затрубном пространст?/p>