Задача №1

Произведите расчет основных показателей процесса гидравлического пласта, осуществляемого в скважине.

Дано:

Глубина скважины Н = 2700 м

Толщина пласта h = 15 м

Пластовое давление Р_пл = 12 МПа

Плотность жидкости песконосителя р_ж.п = 950 кг/м³

Вязкость жидкости песконосителя µ_ж.п = 250 мПа∙ с

Решение задачи:

Основными расчетными показателями процесса ГРП являются: давление разрыва пласта, расход рабочих жидкостей и песка, число насосных агрегатов.

1. 
   Определяем давление разрыва пласта:
   

P_p = P_в.г - P_пл + S_p, МПа

где Р_{в г}- вертикальное горное давление, МПа;

Р_пл - пластовое давление, МПа;

S_p- давление расслоения горных пород, принимают равным 1,5 МПа

Вертикальное горное давление составит:

Р_в.г = ρ_п ∙ g ∙ H = 2500 ∙ 9,8 ∙ 2700 = 66,15 МПа

где р_п - плотность вышележащих пород, р_п =2500 кг/м³;

Н - глубина скважины, м.

P_p = 66,15 – 12 + 1,5 = 55,65 МПа

2. 
   Определяем давление на устье скважины:
   

P_y = P_p - ρ_ж.п ∙ g ∙ H + ∆P_тр , МПа

где р_{ж п} - плотность жидкости с песком, кг/м³;

Р_тр - потери давления на трение, МПа.

ρ_ж.п = ρ_ж.п ∙ (1- β_n) + ρ_n ∙ β_n = 950 ∙ (1- 0,088) + 2600 ∙ 0,088 = 1095,2 кг/м³

где р_ж.п- плотность жидкости песконосителя, кг/м³;

β_n - объемная концентрация песка в смеси;




р_п -плотность песка, принимаем - 2600 кг/м³.

где С_п - концентрация песка в смеси и зависит от вязкости жидкости - песконосителя и темпа ее закачки, С_п = 250...300 кг/м³

Потери давления на трение рассчитывают по формуле Дарси-Вейсбаха

∆P_тр = λ ∙

---

, МПа

Задача №2

Определите давление на выкиде насоса при прямой промывке забоя с учетом потерь давления: на гидравлические сопротивления при движении жидкости по трубам; при движении жидкости с песком в кольцевом пространстве; на уравновешивание столбов жидкости, а также скорость восходящего потока и необходимую мощность двигателя. Промывка производится водой.

---

Дано:

Глубина скважины Н = 1700 м

Диаметр эксплуатационной колонны D_э = 168 мм

Диаметр промывочных труб d = 73 мм

Размер песчинок δ = 1,1 мм

Решение задачи:

При ликвидации песчаных пробок в скважине применяют прямую и обратную промывку. Обратная промывка требует более высокого давления на выкиде насоса, создает большое забойное давление, в несколько раз ускоряет вынос песка.

При прямой промывке создается высоконапорная струя, что способствует лучшему размыву песчаной пробки.

1.Выбираем тип промывочного агрегата:

• 
  насосная установка УН 1Т-100-200
  

число оборотов тягового двигателя 1070об/ мин¹ (максимальная мощность двигателя 83 кВт)

Включенная передача автомобиля	Число двойных ходов плунжера насоса в мин	Давление. МПа	Идеальная подача, дм3
II	49,8	20,0	3,8
Ш	72,8	17,1	5,6
IV	110,0	11,3	8,4
V	168,0	7,4	12,9

2.Определяем потери давления на гидравлические сопротивления при движении жидкости по трубам при работе агрегата на каждой скорости по формуле Дарси-Вейсбаха:

h₁= λ , м.вод.ст.,

где _λ- коэффициент при движении воды в трубах: для труб диаметром: 73 мм – λ = 0.034;

d_в - внутренний диаметр промывочных труб, м;

- скорость нисходящего потока жидкости, м/с.

Эти скорости находятся путем интерполирования для соответствующих расходов жидкости при I, II, III и IV скоростях. Расход жидкости (подачу насоса, л/ с) выбирают

---

по технической характеристике выбранного насосного агрегата.

Для I скорости: подача равна 3,8 дм³/с - = 1,26 м/с

h₁= 0,034 = 75,51 м.вод.ст.,

Для II скорости: подача равна 5,6 дм³/с - = 1,85 м/с

h₁= 0,034 = 162,78 м.вод.ст.,

Для III скорости: подача равна 8,4 дм³/с - = 2,78 м/с

h₁= 0,034 = 367,6 м.вод.ст.,

Для IV скорости: подача равна 12,9 дм³/с - = 4,27 м/с

h₁= 0,034 = 867,2 м.вод.с

3. Определяем потери давления на гидравлические сопротивления при движении жидкости с песком в кольцевом пространстве:

, м.вод.ст.,

где φ = 1,1 – 1,2 - коэффициент, учитывающий повышение гидравлических потерь давления в результате содержания песка в жидкости;

λ-коэффициент трения при движении воды в кольцевом пространстве, принимаем λ=0,035;

d - диаметр промывочных труб, м;

D - диаметр эксплуатационной колонны, мм;

- скорость восходящего потока жидкости в кольцевом пространстве, м/с, определяется согласно расходу жидкости при I, II, III и IV скоростях.

Для I скорости: = 0,28 м/с

= 3,52 м.вод.ст.,

Для II скорости: = 0,41 м/с

---

= 11,32 м.вод.ст.,

Для III скорости: = 0,62 м/с

= 27,20 м.вод.ст.,

Для IV скорости: = 0,96 м/с

= 59,26 м.вод.ст.,

4.Определяем потери напора на уравновешивании столбов жидкости разной плотности в промывочных трубах и в кольцевом пространстве по формуле К.А.Апресова:

, м. вод.ст.,

где - пористость песчаной пробки, = 0,3;

F = 0,785 ∙ D_вн = 0,785 ∙ 0,150² = 0,01766 м² = 176,6 см²

– площадь сечения кольцевого пространства скважины,

= 0,785 ∙ (D²_вн – d²) = 0,785 ∙ (0,150² – 0,073²) = 0,01348 м² = 134,8 см²

- высота пробки, промытой за один прием, принимаем равной 14 м;

ρ_п – плотность песка, ρ_п = 2500 кг/м³_;

ρ_ж – плотность воды, кг/м³;

ϑ_в – скорость восходящего потока жидкости, см/с;

ϑ_кр – критическая скорость падения частичек, ϑ_кр = 10,26 см/с;

Для I скорости:

= 7,51 м. вод.ст.,

Для II скорости:

---

Смотрите также файлы

• Актуальность психодиагностики в современной ситуации социального развития.docx

• Право собственности у приобретателя вещи по договору возникает.docx

• Для практической работы по модулю.doc

• РезультатыВы исследователь, уникальное сочетание последовательности и интереса к общественной деятельности. Рекомендуемые профессии.pdf

• Введение 2 Глава 1 Теоретические основы внутреннего государственного долга.doc