Сделай Сам Свою Работу на 5

Расчет потерь давления в скважине при разной глубине

Расчет потерь давления в трубах при глубине скважины 2100м.

Для ЛБТ:

L= 1525 м, Q=0,024 м3

.

Динамическое напряжение сдвига:

t0 = 8,5×10-3×rж-7=8,5×10-3×1140-7= 2,69 Па.

Структурная вязкость ВПЖ:

h = 0,004×t0 = 0,0045 × 2,86 = 0,012 Па×с.

Определим режим течения жидкости в трубе:

Число Рейнольдса:

Критическое число Рейнольдса:

Итак Re>Reкр, режим течения турбулентный.

Потери давления определяются по формуле:

,

,

.

В СБТ:

L= 500 м, Q=0,024 м3

.

Динамическое напряжение сдвига:

t0 = 8,5×10-3×rж-7=8,5×10-3×1140-7= 2,69 Па.

Структурная вязкость ВПЖ:

h = 0,004×t0 = 0,0045 × 2,69 = 0,012 Па×с.

Определим режим течения жидкости в трубе:

Число Рейнольдса:

Критическое число Рейнольдса:

Итак Re>Reкр, режим течения турбулентный.

Потери давления определяются по формуле:

,

,

.

В УБТ:

L= 50 м, Q=0,024 м3

.

Динамическое напряжение сдвига:

t0 = 8,5×10-3×rж-7=8,5×10-3×1160-7= 2,69 Па.

Структурная вязкость ВПЖ:

h = 0,004×t0 = 0,0045 × 2,86 = 0,012 Па×с.

Определим режим течения жидкости в трубе:

Число Рейнольдса:

Критическое число Рейнольдса:

Итак Re>Reкр, режим течения турбулентный.

Потери давления определяются по формуле:

,

,

.

Расчет потерь давления в долоте:

DР=a×Q2rж, где a- коэффициент потерь давления, Па×с2/кг×м3,

а=0,5/m2н×f2,

где mн=0,9 – коэффициент расхода в промывочных отверстиях долота, м2,

f –площадь сечения промывочных отверстий долота,м2, f= м2,

а=0,5/(0,92×( )2)=2,2×106 Па×с2/кг×м3

DР=2,2×106×0,0242×1160=1,47 МПа.

Расчет потерь давления в забойном двигателе

а = ;

Р =а*Q * ;

где a- коэффициент потерь давления, Па×с2/кг×м3,

а = Р=4,33*10 *0.024 *1140=2,89 МПа.

Расчет потерь давления в кольцевом пространстве.

Расчет потерь давления против ЛБТ:S= м ;U= м/с;

Критическая скорость:

,

т.к.U< U =>ламинарный режим течения.Параметр Сен-Венана:

;

.

 

Расчет потерь давления против СБТ1 в обсаженной части:

LCБТ1=175 м.

SКП=p*(D2-d2) /4=3,14*(0,2452-0,1272)/4=0,034 м2 ,

Находим скорость течения:

U=0,024/0,034=0,7 м/с,

Критическая скорость:

,

Так как U <Uкр=> режим течения ламинарный. При ламинарном режиме потери давления определяются по формуле:



,

где b=b(Sen)- коэффициент, зависящий от параметра Сен-Венана.

Параметр Сен-Венана:

,

Из графика находим b=0,61.

.

Расчет потерь давления против СБТ2 в необсаженной части: LСБТ2=LСБТ-LСБТ1=2000-1800=325 м. S= м ;

U= м/с;

т.к.U< U => ламинарный режим течения.

Параметр Сен-Венана:

;

,

где D –внутренний диаметр скважины, м;

d - наружный диаметр трубы, м;

Расчет потерь давления в УБТ:S= м ;U= м/с;т.к.U>U =>турбулентный режим течения.

Потери давления определяются по формуле:

,

,

.

 

Расчет потерь давления в кольцевом пространстве против замков СБТ:

DР=a×Q2rж;

где x- коэффициент местного сопротивления, ℓm- длина одной трубы;

где DЗ- диаметр замка, для ЗП-178 D=178 мм. Па×с2/кг×м3,

= 32164×0,0242×1160=0,02 МПа.

Так как значение DР в замках ЛБТ маленькое, то в дальнейших расчетах пренебрегаем, т.е. для замков СБТ не считаем.

 

Расчет потерь давления в элементах циркуляционной системы

 

Участок L,м D, мм d, мм S, м2 U, м/с Re* (Sen) ∆P, Мпа
Трубное пространство
ЛБТ 0,01 2,4 0,03 1,33
СБТ 0,009 2,7 0,029 0,54
УБТ 71,4 0,004 0,024 0,35
ЗД - - - - - - 2,89
Замки БТ   - - - - -
Долото - 215,9 - 0,0014 - - - 1,47
Кольцевое пространство
ЛБТ 0,034 0,7 (36,45) (0,6) 0,25
СБТ1 0,034 0,7 (37,08) (0,62) 0,028
СБТ2 0,053 0,78 (38,90) (0,62) 0,038
УБТ 0,036 1,14 (15,86) (0,45) 0,2
ЗД 0,023 1,78 4505,8 0,026 0,021
Замки БТ ЛБТ - - - - 0,02
  ∑7,14  

 

Расчет потерь давления в верхней обвязке буровой

Стояк:

D=114 мм,

а=3,35×105 Па×с23×кг,

DР= а×Q2×rж=3,35×105×0,0242×1140=0,22 МПа.

Шланг:

d=76 мм,

а=1,2×105 Па×с23×кг,

DР= а×Q2×rж=1,2×105×0,0242×1140=0,08 МПа.

Вертлюг:

d=75 мм,

а=0,9×105 Па×с23×кг;

DР= а×Q2×rж=0,9×105×0,0242×1140=0,06 МПа.

Ведущая труба:

D=114 мм, d=74 мм,

а=1,8×105 Па×с23×кг,

DР= а×Q2×rж=1,8×105×0,0242×1140=0,12 МПа.

Манифольд:

D=114 мм,

а=13,2×105 Па×с23×кг,

DР= а×Q2×rж=13,2×105×0,0242×1140=0,88 МПа.

Результаты вычислений заносим в таблицу 4 .

 

 

Таблица 4 – Потери давления в обвязке

Часть обвязки DР, МПа
Стояк 0,22
Шланг 0,08
Вертлюг 0,06
Ведущая труба 0,12
Манифольд 0,88
SDP 1,36

 

Сумма потерь давлений в скважине равна:

SDP=SDPТ+SDPВО=7,14+1,36= 8,5 МПа при бурении с расходом 0,024 м3/с, плотностью 1140 кг/м3 на глубину 2100 м.

Выбор насоса

Выбирается насос, рабочее давление которого [Р] при i– диаметре втулок удовлетворяющий условию: Рн>SDРi,

Количество насосов определяется условием: SQн>Q,

где Рн- давление насоса, МПа;

Qн- фактическая производительность насоса, м3/с.

В справочной литературе чаще всего указывается теоретически возможная производительность насоса Q; фактическая производительность насоса Qн, как правило, меньше и определяется в основном условиями всасывания.

При работе на всасывание К = Qн /Q = 0,8 – 1.

Фактическую производительность насоса Qф примем:Qн=Q.



©2015- 2017 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.