Методические указания

При течении промывочной жидкости ( бурового раствора) в циркуляционной системе скважины возникают значительные гидравлические потери Они обусловлены трением жидкости о стенки трубопровода и слоев жидкости друг о друга. А также сопротивлениями в местах резкого изменения скорости течения ( бурильные замки, долотные насадки, краны, задвижки и т.д.).

Сумма потерь давления в циркуляционной системе

Резерв давления на долоте:

где – рабочее давление на насосах, Па;

-потери давления в наземной обвязке (манифольд,стояк,буровой шланг)

;

Q - подача насосов, м³ / с;

- давления в бурильной колонне, Па;

– потери давления в кольцевом пространстве за бурильными трубами,Па;

- потери давления в трубах на замках, Па.

- потери давления на замках в кольцевом пространстве, Па

Средневзвешенный диаметр насадок долота расчитывается по формуле :

, мм

где – суммарная площадь насадок на долоте, м²

.

, м²

Для того, чтобы рассчитать потери давления в циркуляционной системе, необходимо выбрать тип и подачу бурового насоса ( из таблицы П1).

, м³/с

где - скорость бурового раствора . м/с и площадь кольцевого пространства , м².

Скорость раствора выбираем из условия ,

где - скорость осаждения частицы в буровом растворе

, м/с

Число Рейнольдса

Число Хедстрема

Число Архимеда

Если , то принимаем

Определяем расход бурового раствора необходимого для выноса шлама

,

где площадь кольцевого пространства скважины.

Определив расход, из таблицы приложений выбираем насос и по его расходу корректируем скорость бурового раствора - .

Далее определяем критическое число Рейнольдса

Рассчитываем Число Рейнольдса при течении в трубах

Если - режим течения турбулентный и потери давления в трубах рассчитываются по формуле

,

где λ – коэффициент гидравлических сопротивлений

,

где шероховатость стенок труб ( принять )

В случае ламинарного течения .

При расчете гидравлических потерь в кольцевом пространстве в формулы вместо подставляют диаметральный зазор .

Определив сумму гидродинамических потерь, выбираем ( при заданных параметрах скважины и бурового насоса) из таблицы приложений турбобур и определяем потери давления на нем

,

где справочные данные турбобура при номинальном режиме его работы на жидкости известной плотности .

Если резерв давления на долоте 12 МПа, то возможно осуществление гидромониторного эффекта.

Находим потери давления в насадках долота

,

где .

Если сумма потерь , то следует выбрать буровой насос с другой подачей ( расходом) и повторить расчет.

Определим скорость истечения раствора из насадок долота

.

Задача №2

Выбрать конструкцию скважины и изобразить её с помощью совмещённого графика давлений согласно индивидуальному заданию. Исходные данные выбрать из таблицы 2.

Таблица 2

Предп. цифра Шифра	Глубина скважины, м				Посл.цифраа цифра цифра шифра	Пластовое давление, Мпа				Давление гидроразрыва, МПа
	h1	h2	h3	h4		Р1пл	Р2пл	Р3пл	Р4пл	Р1гр	Р2гр	Р3гр	Р4гр
0	2100	3100	4000	5000	0	29	42	45	60	41	45	48	67,5
1	1800	2900	4200	4800	1	25	37	46	55	39	43	52	63,5
2	1500	2500	3400	4500	2	20	32	38	53	32	36	43	62,0
3	2000	3000	4000	4900	3	30	43	46	61	42	46	49	68.5
4	1900	2900	3900	4800	4	27	40	43	58	39	42	46	64,5
5	2200	3200	4100	5000	5	28	41	44	58	40	44	47	55,5
6	1700	2800	3900	4700	6	24	36	45	54	38	42	51	62,5
7	2000	2900	3800	4500	7	30	42	45	58	43	47	50	65,0
8	1600	2700	3600	4300	8	22	31	36	50	31	35	40	57,5
9	1300	2800	3900	4600	9	15	39	44	59	28	44	48	66,5