2. Методика гидравлического расчета

2.1. Определение диаметра скважины

Наиболее точно диаметр скважины d_с характеризуется данными, кавернограммы. Для гидравлического расчета можно найти диаметр скважины по формуле d_с=1,05∙d_д где d_д ­- диаметр долота, м.

2.2. Выбор плотности промывочной жидкости

Плотность промывочной жидкости, применяемой при разбуривании данного интервала, определяется из условия создания противодавления, препятствующего притоку в сква­жину пластовых жидкостей и газов:

(2.1)

где

Р_пл — пластовое давление; МПа; g — ускорение силы тяже­сти, м/с²; L_п — глубина залегания кровли продуктивно­го, пласта, м.

Рассчитанное по формуле (2.1) значение плотности р не­обходимо проверить с. тем, чтобы не допустить разрыва сла­бого пласта гидростатическим давлением жидкости. Необходимо, чтобы

(2.2)

где P_г — давление гидроразрыва слабого пласта, МПа; L_c— глубина залегания подошвы слабого пласта, м.

Окончательная проверка этого условия c учетом шламонасыщенности промывочного раствора и гидравлических по­терь в затрубном пространстве может быть сделана после построения графика распределения давления в циркуляцион­ной системе буровой.

2.3. Расчет коэффициентов потерь давления в элементах бурильной колонны

Сначала выбираются базовые трубы из числа составля­ющих бурильную колонну: стальные бурильные или легко­сплавные. Выбор базовых труб предполагает проведение гидравлических расчетов по методу эквивалентных длин. При этом определяется условная эквивалентная длина каж­дого типоразмера труб, гидравлические потери в которых равны

потерям в базовых трубах. Этот прием упрощает рас­чет возможностью нахождения коэффициентов потери давле­ния только для базовых труб. На их основе по формуле Дарси-Вейсбаха вычисляются гидравлические потери у всей ком­поновки колонны в целом.

Коэффициент потерь давления в проходных каналах манифольда А находится по табл.2 в зависимости от укрупнен­ного типа буровой установки и наружного диаметра выбран­ных базовых труб.

		Таблица 2
Допустимая глубина бурения БУ, м	Наружный диаметр базовых труб, мм	Значение коэффи­циента А
До 5000	114 127 140 168 147(ЛБТ)	0,1074 0.0798 0,0662 0,0541 0.0638
Свыше 5000	114 127 140 168 147(ЛБТ)	0,1452 0.1176 0.1039 0,0918 0.1016

Коэффициент потерь давления в базовых бурильных тру­бах

(2.3)

где d_В — внутренний диаметр базовых труб, м.

Коэффициент потерь давления в кольцевом пространстве между стенками скважины и бурильной колонной

(2,4)

где — наружный диаметр бурильных труб, м.

Если колонна состоит из труб различных наружных диа­метров, то находится средневзвешенное значение учетом длины каждого размера труб.

Коэффициент С потерь давления в промывочных отвер­стиях долота, если для бурения в рассматриваемом интерва­ле предполагается применять долото | центральной промыв­кой, находится по справочным данным в соответствии с диа­метром долота или вычисляется по формуле

(2.5)

где — коэффициент расхода (= 0,65—0,70 для долот с центральной промывкой и =0,90—0,95 для гидромонитор­ных долот); ( — площадь (суммарная) промывочных отвер­стий

долота мм².

Для ряда трехшарошечных долот показатели промывоч­ных отверстий приводятся в табл. 3.

			Таблица 3
	Долото с центральной промывкой
Диаметр долота (по ГОСТ 20692-75), мм	суммар­ная пло­щадь про­мывочных отверстий	коэффи­циент по­терь дав­ления С	Диаметры стандартных насадок гидромони­торных долот, мм
146	600	0,0289	8; 9; 10; 11
132; 165,1	600	0.0289	8; и 10; 11; 12
190,5	1000	0,0104	10; 11; 12; 13; 14; 15
215,9	1305	0,0061	11; 12; 13; 14; 15; 16
244,5; 269,9; 295,3	1700	0,0036	12; 13; 14; 15; 16; 17; 18
320; 349,2; 393,7	2100	0,0023	13; 15; 17; 18; 20
444,5	2100	0,0023	14; 15; 17; 18; 19; 20; 22