Обоснование расхода бурового раствора
Расход промывочной жидкости Q, м3/с, следует проектировать так, чтобы технология углубления скважины принятым способом осуществлялась в заданном режиме. В общем случае проектная величина Q должна находиться в пределах Qmin £ Q £ Qmax, (31) где Qmin, Qmax – граничные значения в конкретных условиях величины Q. Согласно методике [9] определяется расход, обеспечивающий хорошую очистку забоя от выбуренной породы, Qmin . Затем определяется значение технологически необходимого расхода Qтн . Величина Qmin, м3/с , находится по формуле Qmin = Vкп · Fкп , (32)
где Vкп - скорость восходящего потока промывочной жидкости в кольцевом пространстве, м/с, Fкп - площадь поперечного сечения кольцевого пространства, м2. , (33) где Vв - скорость витания частиц шлама, м/с. , (34) где 5,72 - учитывает постоянную Риттингера и скорость подъема частицы в потоке жидкости. dш - диаметр частиц шлама, м, rгп - плотность горной породы (таблица 3), кг/м3, r1 - плотность бурового раствора (таблица 17), кг/м3. Величина Fкп определяется из выражения , (35) где DСКВ - средний диаметр скважины, м, dср.тр. - средний внешний диаметр бурильной колонны, м. , (36) , (37) где dн.ст.тр. , dН.ЛБТ , dН.УБТ – соответственно наружные диаметры стальных, легкосплавных, утяжеленных бурильных труб (пункт 2.11), К – коэффициент кавернозности. Величину технологически необходимого расхода промывочной жидкости, удовлетворяющую требования процесса углубления скважины определяем по формуле , (38) где Рmax - максимальное давление на выкиде бурового насоса, МПа, РГД - перепад давления в промывочном узле долота, МПа, РОЧ - давление, необходимое для очистки забоя от выбуренной породы, МПа, аi - коэффициент гидросопротивлений, не зависящий от глубины скважины или от длин секций бурильной колонны, м-4, bi , bj - коэффициенты гидросопротивлений, зависящих от глубины скважины и длины секций, м-5, li , lj - длины секций бурильной колонны с разными диаметрами и толщинами стенок труб (пункт 2.11), м, r1 , r2 - плотность промывочной жидкости внутри бурильного инструмента и в заколонном пространстве, кг/м3. , (39) где Fр - площадь, на которую действует гидравлическая нагрузка, м2, Gср - средняя осевая нагрузка на долото по интервалу (таблица 30), кН, GВР - вес вращающихся деталей двигателя с учетом архимедовой силы, кН, ТП - осевая нагрузка на пяту турбобура, кН, РТ - перепад давления в турбобуре, МПа. , (40) где dср - средний диаметр турбинок, м. , (41) где GЗ - вес забойного двигателя, кН, в - коэффициент, учитывающий Архимедову силу. , (42) где rст - плотность материала труб В, =7800 кг/м3. , (43) где VМ – механическая скорость бурения, м/с. , (44) где NОЧ - мощность для очистки забоя от выбуренной породы, Вт; Рассчитывается по формуле , (45) где Н – глубина скважины, м. , (46) где - соответственно учитывают сопротивления в манифольде и стояке (при наружном диаметре 140 мм), буровом шланге (диаметр проходного сечения 80 мм), вертлюге (диаметр пр. сечения 80 мм), ведущей трубе (сторона квадрата 140 мм) и долоте. ад = 0. , (47) , (48) где dВ – внутренний диаметр труб, м, dН - наружный диаметр труб, м. Определяем Qmin и QТН для интервала 40 - 700 м. Исходные данные для расчета: dш = 0,006 м, dН.УБТ = 0,178 м, dН.ЛБТ = 0,147 м, dн.ст.тр = 0,127 м,VМ = 0,013 м/с, dср = 0,15 м, РТ = 5,4 МПа, ТП = 20 кН, Gср = 43,72 кН, К = 1,25, dД = 0,2953 м, r1 = 1170 кг/м3, rгп = 2020 кг/м3. Определим Qmin м/с, м/с, м, м, м2, Таким образом Qmin = 0,54 · 0,0891 = 0,042 м3/с = 42 л/с. Теперь найдем QТН . м2, GЗ = mЗ · g = 1991 · 9,81 = 19,53 кН, кг/м3, , кН, МПа, кВт, МПа. Используя приложение 1 методических указаний [9] находим ai м-4, м-5, м-5, м-5, м-4, м-5, м-5, м-5, м-4. Расчет максимальной величины давлений на выкиде буровых насосов приведен в пункте 2.10.4. м3/с = 44л/с. Для последующих интервалов расчет Qmin и QТН ведется аналогично. Исходные данные и результаты расчета приведены в таблице 31. Таблица 31 - Данные для расчетов расхода бурового раствора по интервалам и результаты вычисления
Определяем гидравлическую мощность насосов по формуле из [12] , (49) Пример: интервал 40-705 метров. кВт. Аналогично ведется расчет мощности буровых насосов при бурении других интервалов. Исходя из гидравлических мощностей насосов по справочнику [11] выбираем два буровых насоса типа УНБ-600. Запроектированный режим работы выбранных буровых насосов сводим в таблицу 32.
Таблица 32 - Режим работы буровых насосов
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (750)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |