Файл: Курсовая работа по дисциплине Гидроаэромеханика в бурении.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

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

- 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