Файл: Курсовая работа по дисциплине Гидроаэромеханика в бурении.docx
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 154
Скачиваний: 11
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
И соответствующий ей расход:
Таким образом, (27,4 > 14)
Тогда
2) Расчет потерь давления в затрубном пространстве
Расчет потерь давления в затрубном пространстве для конца бурения
Участок ε1 (за УБТИ).
ε1 = h1 = 200 м
dнУБТИ = 0,2096 м
Dотк.ст.= 0,310 м
Определим критическую скорость течения:
Критический расход:
Таким образом, (27,4 < 65)
.
Участок ε2 (за IEU в открытом стволе скважины).
ε2 = h2-l1 = 2400 м
dнIEU = 0,127 м
Dотк.ст.= 0,310 м
Определим критическую скорость течения:
Критический расход:
Таким образом, (27,4 < 100)
.
Участок ε3 (за IEU в обсаженной части скважины).
ε3 = l1 = 1900 м
dнIEU = 0,127 м
Dв= 0,304 м
Определим критическую скорость течения:
Критический расход:
Таким образом, (27,4 < 95,9)
.
3) Расчет потерь давления в заколонном пространстве за замками
Участок ε1 (за замками УБТИ).
ε1 = h1 = 200 м
dнУБТИ = 0,2096 м
dмУБТИ = 0,2096 м
l0 = 9 м
lм = 0 м
Dотк.ст.= 0,310 м
Определим критическую скорость течения:
Критический расход:
Таким образом, (27,4< 65)
.
Участок ε2 (за замками IEU в открытом стволе скважины).
ε2 = h2-l1 = 2400 м
dнIEU = 0,127 м
dмIEU = 0,1842 м
l0 = 12,5 м
lм = 0,45 м
Dотк.ст.= 0,310 м
Определим критическую скорость течения:
Критический расход:
Таким образом, (27,4 < 78)
.
.
Участок ε3 (за замками IEU в обсаженной части скважины).
ε3 = l1 = 1900 м
dнIEU = 0,127 м
dмIEU = 0,1842 м
l0 = 12,5 м
lм = 0,45 м
Dв= 0,304 м
Определим критическую скорость течения:
Критический расход:
Таким образом, (27,5 < 73,5)
.
4) Расчет потерь давления в обвязке и давления на насосах
Посчитаем потери также в обвязке, считая режим движения жидкости в обвязке - турбулентным.
Суммарные потери внутри труб равны:
рв = рв1 + рв2 + pв3 = 2,44 + 4,75 + 3,76 = 10,95 МПа
Суммарные потери в заколонном пространстве равны:
рк = рк1 + рк2 + рк3 + ркм1 + ркм2 + ркм3 = 0,083 + 0,510 + 0,419 + 0 + 0,030 + 0,024 = 1,066 МПа
Суммарные потери:
рп = рв + рк = 10,95+ 1,066 = 12,016 МПа
Сумма потерь и перепадов давления в циркуляционной системе:
рнр = робв + рп = 0,435 + 12,016 = 12,451 МПа < pдоп = 15 МПа
рк = 1,066 МПа < рк.доп = 3 МПа
Видно, что имеется резерв давления:
pрез = pдоп – pп – pобв = 15 – 12,016– 0,435 = 2,549 МПа
Далее выберем диаметры насадок, использование которых обеспечит реализацию этого резерва в качестве перепада давления на долоте (pд = pрез = 2,549 МПа).
Суммарная площадь сечения отверстий насадок равна:
Подбираю следующий ближайший вариант сочетания насадок: 15,88-14,27-14,27 с f'д=5,179∙10-4 м2. Так как диаметр долота равен 295,3, то диаметр подводящего канала 28 мм. При таком диаметре коэффициент расхода промывочного узла долота μд = 0,968.
Таким образом, фактический перепад давления на долоте равен:
Тогда уточненное давление на насосах равно:
pн = pобв + p’д + pп = 0,435 + 2,55+ 12,016 = 15,001 МПа
Дифференциальное давление равно:
(pплLк = Lк∙ pпл / Lпл => pпл4000 = 4500 ∙ 70,6 / 4410 = 72,041 МПа)
5) Расчет насосов
Число насосов на буровой – 1. Привод – дизельный.
Выбираем один насос со втулками диаметра 150 мм. Теоретический расход насоса варьируется в пределе 32,0-22,4 л/с. Коэффициент подачи насоса β при глубине более 2500 м и плотности бурового раствора более 1350 равен 0,90.
Тогда фактическая подача при максимальном числе двойных ходов:
Qфmax = β∙Qтmax = 0,90∙32,0 = 28,8 л/с
Qфmin = β∙Qтmin = 0,90∙22,4 = 20,16 л/с
Вычислим эквивалентную плотность для глубины Lк = 4500 м:
Гидростатическое давление столба раствора для глубины Lк:
Приложение 1. Гидравлическая программа промывки скважины
Таблица1 - Характеристика бурения.
Параметры промывки | Интервал бурения, м | |
| от 4000 | до 4500 |
Режим работы насосов: - подача насосов ∙ 10-3, м3/с - число насосов - диаметр цилиндровых втулок, мм | 27,4 1 150 | 27,4 1 150 |
Промывочная система долота: - число насадок - диаметры отверстий насадок, мм - суммарная площадь сечения, см2 | 3 17,45-11,09-11,09 4,323 | 3 15,88-14,27-14,27 5,179 |
Давления в циркуляционной системе в МПа: - давление на насосах - потери давления в обвязке - потери давления в трубах - потери давления в заколонном пространстве - суммарные потери давления (без долота) - перепад давления на долоте - гидростатическое давление - дифференциальное давление на забой при промывке (без учета давления струи) - эквивалентная плотность при промывке, кг/м3 | 15,034 0,435 9,96 0,952 10,912 3,653 67,1 3,985 1710 | 15,001 0,435 10,95 1,066 12,016 2,549 75,5 5,954 1710 |
Таблица 2 - Характеристика скважины при глубине спуска бурильной колонны на Lн м.
Участок БК | Длина труб L, м | Потери давления | |
Втулка 150 | Втулка 160 | ||
СБТ | 3800 | 7,52 | 9,63 |
УБТ | 200 | 2,44 | 3,12 |
Долото | - | 3,65 | 4,67 |
Сумма Ртр | - | 13,61 | 17,42 |
зСБТ1 | 1900 | 0,442 | 0,57 |
зСБТ2 | 1900 | 0,427 | 0,55 |
зУБТИ | 200 | 0,083 | 0,11 |
Сумма Ркп | - | 0,952 | 1,22 |
Общая сумма | - | 14,562 | 18,64 |
Таблица 3 - Характеристика скважины при глубине спуска бурильной колонны на Lк м/
Участок БК | Длина труб L, м | Q, л/с | |
Расход на втулке | Расход расчетный | ||
СБТ | 4300 | 8,51 | 10,89 |
УБТ | 200 | 2,44 | 3,12 |
Долото | - | 2,55 | 3,26 |
Сумма Ртр | - | 13,5 | 17,28 |
зСБТ1 | 1900 | 0,449 | 0,57 |
зСБТ2 | 2400 | 0,534 | 0,68 |
зУБТИ | 200 | 0,083 | 0,11 |
Сумма Ркп | - | 1,066 | 1,36 |
Общая сумма | - | 14,566 | 18,65 |