|
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/с

.
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/с

.
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/с

.
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,
DР = 32164×0,0242×1160=0,02 МПа.
Так как значение DР в замках ЛБТ маленькое, то в дальнейших расчетах DР пренебрегаем, т.е. для замков СБТ DР 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×с2/м3×кг,
DР= а×Q2×rж=3,35×105×0,0242×1140=0,22 МПа.
Шланг:
d=76 мм,
а=1,2×105 Па×с2/м3×кг,
DР= а×Q2×rж=1,2×105×0,0242×1140=0,08 МПа.
Вертлюг:
d=75 мм,
а=0,9×105 Па×с2/м3×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×с2/м3×кг,
DР= а×Q2×rж=1,8×105×0,0242×1140=0,12 МПа.
Манифольд:
D=114 мм,
а=13,2×105 Па×с2/м3×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.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2025 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|