Добавил:
guap4736_vkclub152685050
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:гидромеханика бурения.pdf
X
- •Часть I. Гидростатика в бурении.
- •1. Уравнения гидростатики буровых жидкостей.
- •1.1. Дифференциальное уравнение гидростатики.
- •1.2. Основные уравнения гидростатики.
- •1.3. Давление жидкости в герметичной скважине при всплытии газового пузыря, поступившего в скважину из пласта.
- •1.4. Равновесие газов в скважине.
- •1.5. Относительное равновесие жидкости.
- •2. Особенности гидростатики вязкопластичных жидкостей (ВПЖ).
- •2.1. Общие замечания.
- •2.2. Расчет "пусковых" давлений на насосах.
- •2.3. Определение высоты перепада уровней вязкопластичной жидкости в трубах и заколонном пространстве при спуске и подъеме колонны труб.
- •2.4. Давление на стенки наклонно направленной скважины.
- •Часть II. Гидродинамика буровых промывочных жидкостей
- •3. Общие сведения о потоках в циркуляционной системе скважины.
- •3.1. Основные виды движения. Параметры движения несжимаемой жидкости.
- •3.2. Гидравлические сопротивления при движении буровых промывочных жидкостей в скважине.
- •4. Уравнение расхода для структурного режима движения вязкопластичной жидкости в круглой трубе.
- •4.1. Уравнения скорости потока жидкости в круглой трубе.
- •4.1.1. Основное уравнение равномерного движения.
- •4.1.2. Движение вязкопластичной жидкости. Структурное ядро потока.
- •4.1.4. Вывод уравнения профиля скоростей для случая движения вязкопластичной жидкости в круглой трубе при структурном режиме движения.
- •4.2. Формула Букингэма (уравнение расхода вязкопластичной жидкости).
- •4.2.1. Вывод формулы Букингэма.
- •4.2.2. Приведение формулы Букингэма к критериальному виду.
- •5. Методика расчета потерь давления при ламинарном режиме движения вязкопластичных и вязких жидкостей в трубах.
- •5.1. Анализ уравнения Букингэма. Формула Бингама.
- •5.2. Приведение уравнения Бингама к критериальному виду.
- •5.3. Расчёт линейных потерь давления при ламинарном движении вязких жидкостей в трубах.
- •Комментарий к разделам 4 и 5.
- •6. Турбулентный режим движения вязких и вязкопластичных жидкостей в трубах.
- •6.1. Кризис структурного режима движения в трубах. Определение критических скорости и расхода.
- •6.3. Расчет линейных потерь давления при турбулентном режиме движения в трубах.
- •7. Линейные потери давления при движении псевдопластичной ("степенной") жидкости в трубах.
- •7.1. Профиль скоростей при ламинарном движении в трубах.
- •7.2. Расчет потерь давления при ламинарном движении.
- •7.3. Потери давления при турбулентном режиме движения степенной жидкости в трубах.
- •8. Потери давления в заколонном пространстве.
- •8.1. Потери давления при ламинарном режиме движения вязких жидкостей в заколонном пространстве.
- •8.2. Потери давления при турбулентном режиме движения вязкой жидкости в заколонном пространстве.
- •8.3. Потери давления при структурном режиме движения вязкопластичной жидкости в заколонном пространстве.
- •8.4. Кризис структурного режима движения в заколонном пространстве.
- •8.5. Линейные потери давления при турбулентном движении вязкопластичной жидкости в заколонном пространстве.
- •8.6. Потери давления при ламинарном режиме течения степенной жидкости в заколонном пространстве.
- •8.8. Потери давления при турбулентном течении степенной жидкости в заколонном пространстве.
- •9. Потери давления, обусловленные наличием соединений труб (замков, муфт).
- •9.1. Потери давления в соединениях нефтепромысловых труб (внутри их).
- •10. Перепад давления в промывочной системе долот.
- •10.1. Методика расчета перепада давления на долоте.
- •11. Потери давления в манифольде (в обвязке насосов), перепад давления в турбобуре.
- •11.1. Расчет потерь и перепадов давления.
- •11.2. Определение коэффициента А обвязки буровых насосов (насосных агрегатов) в условиях буровой.
- •12.1. Гидравлическая характеристика скважины.
- •12.2. Гидравлическая характеристика насосных агрегатов.
- •12.3. Совмещение гидравлических характеристик скважины и насосов.
- •12.4. Решение задачи совмещения гидравлических характеристик скважины и насосов с учетом технических и технологических ограничений
- •12.5. Вопросы рационального использования гидравлической мощности насосов.
- •13. Расчет параметров промывки скважины и режима работы буровых насосов.
- •13.1. Упрощенная методика пересчета параметров промывки при изменении подачи насосов.
- •13.1.1. Вязкопластичные жидкости.
- •13.1.2. Псевдопластичная жидкость.
- •13.2. Вы6op режима работы буровых насосов.
- •14. Гидродинамические давления, возникающие при движении колонны труб в скважине.
- •14.1. Природа возникновения гидродинамических давлений при движении колонны.
- •14.2. Методика определения гидродинамических давлений при равномерном движении труб.
- •14.2.1. Постановка задачи. Вывод уравнения скорости спутного потока.
- •14.2.3. Расчет коэффициента Кск для случая, когда в скважине вязкопластичная (бингамовская) жидкость.
- •14.2.4. Расчет коэффициента Кск для случая, когда в скважине псевдопластичная (степенная) жидкость.
- •14.3. Методика расчета допустимой скорости спуска (подъема) "закрытой" колонны в скважине.
- •Часть III. Проектирование и оптимизация гидравлических программ буровых процессов
- •15. Расчет гидродинамических давлений при равномерном движении “открытых” трубных колонн в скважине.
- •15.1. Методика расчета гидродинамического давления при равномерном движении “открытой” колонны труб.
- •15.2. Расчет допустимой скорости движения “открытой” колонны нефтепромысловых труб.
- •16. Неустановившиеся течения буровых жидкостей в скважине.
- •16.1. Расчет гидродинамических параметров при цементировании обсадных колонн. Прогнозирование отрывного течения.
- •16.2. Контроль и управление давлением на забое скважины при газопроявлении.
- •17. Гидромониторные струи и их воздействие на разрушаемую долотом породу.
- •17.1. Экспериментальные исследования промывочных узлов гидромониторных долот и затопленных струй
- •17.1.1. Экспериментальная установка и методика исследований
- •17.1.2. Исследование гидравлических сопротивлений промывочных узлов гидромониторных долот
- •17.2. Фильтрационные потоки в разрушаемой породе, возникающие при воздействии на нее подвижной гидромониторной струи.
- •17.3. Исследование влияния природных и технологических факторов на характеристики фильтрационных потоков на забое скважины
- •18. Оптимизация режима промывки скважины.
- •18.1. Традиционная (безоптимизационная) методика проектирования режима промывки скважины при роторном бурении.
- •18.3. Оптимизация режима промывки скважины при роторном бурении по критерию J.
- •18.4. Упрощенная (приближенная) методика расчета оптимальных параметров режима промывки.
- •18.5. Оптимизация режима промывки скважины при бурении забойными двигателями.
- •19. Оптимизация режима промывки скважины с учётом фактора "утяжеления" восходящего потока в заколонном пространстве выбуренной породой.
- •19.3. Оптимизация промывки скважины с учетом фактора "утяжеления" раствора выбуренной породой.
- •Список использованных источников
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. Исходные данные для расчета курсовой работы.
- •2. Методика расчета гидравлических параметров промывки.
- •2.1. Обработка исходных данных.
- •2.2. Расчет промывки при бурении с помощью забойных двигателей.
- •2.2.1. Секционные турбобуры с постоянной линией давления (типа ТСШ, Т12М и др.)
- •2.2.2. Турбобуры с падающей к тормозу линией давления.
- •2.3. Расчет промывки при роторном бурении.
- •2.3.1. Проектирование режима промывки без поиска оптимального варианта.
- •2.3.2. Поиск оптимального варианта гидромониторной промывки забоя и скважины.
- •3. Методика гидродинамических расчетов при спускоподъемных операциях.
- •3.1. Общие замечания и рекомендации.
- •3.2. Спуск колонны труб в скважину.
- •3.3. Подъем колонны труб из скважины.
- •РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
- •ПРИЛОЖЕНИЯ
- •Приложение 1. Задание на выполнение курсовой работы по дисциплине “Гидромеханика бурения и крепления скважин”.
- •Приложение 2. Сводка исходных данных.
- •Приложение 3. Алгоритм расчета потерь и перпадов давления в циркуляционной системе скважины.
- •Приложение 4. Варианты задания по расчету промывки скважины.
- •Приложение 5. Варианты реологических параметров буровой промывочной жидкости.
- •Приложение 6. Таблица выбора вариантов заданий для расчета промывки скважины.
- •Приложение 8. Варианты задания для расчета гидродинамических параметров при спускоподъемных операциях.
- •Приложение 11. Гидравлическая характеристика обвязки насосных агрегатов.
- •Приложение 17. Суммарная площадь сечения промывочных отверстий и коэффициентов расхода промывочной системы долот при различных сочетаниях гидромониторных насадок.
- •Приложение 18. Форма титульного листа.
- •Приложение 19. Гидравлическая программа промывки скважины.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
18
2.3.2. Поиск оптимального варианта гидромониторной промывки забоя и скважины.
Эта часть работы не является обязательной для выполнения. Вместе с тем настоятельно рекомендуется проявить инициативу и попытаться расчеты все же осуществить, придерживаясь изложенных ниже советов.
Строго говоря, поиск оптимального режима промывки является компьютерной задачей, предполагающей многократный пересчет по единому алгоритму параметров промывки при различных, от малых до больших, расходах Q. По этой причине при расчете вручную вначале надо выяснить, как изменяется критерий промывки J при изменении Q в окрестностях расхода в предыдущем случае (п. 2.3.1). Чтобы избежать больших вычислений при расчетах потерь давления, рекомендуется воспользоваться упрощенными методами пересчета на иной, отличный от основного, расход Q. Методы пересчета изложены в разделе 2.2.1.
Рекомендуемый порядок расчетов:
A. Первый раз расчеты выполняются для глубины Lн. Предположим, что в расчетах по п. 2.3.1 получен “базовый” расход Q = Qбаз = 20 дм3/с (20 л/с) и J = Jбаз .
B.Выбираем расход Q = Qбаз + 2 = 22 дм3/с.
C.Выполняем пересчет потерь давления, резерва давления для долота, расчет диаметров равноразмерных
насадок и т. д. вплоть до определения J для “теоретических” насадок при Q = 22 дм3/с. Получим J22 .
D.Если окажется, что J22 > Jбаз , то снова увеличиваем расход, например, до 24 дм3/с, и повторяем все необходимые расчеты. И так до тех пор, пока не обнаружится Qопт и соответствующие ему диаметры насадок, при которых J достигнет максимального значения.
E.В том случае, если J22 < Jбаз , то Qопт ищут, уменьшая Q по отношению к Qбаз .
Студент заслужит поощрения, если разработает компьютерную программу для поиска оптимального варианта промывки скважины, но только для выполнения подраздела 2.3.2. Безоптимизационная часть расчетов должна быть выполнена непременно вручную.
Соседние файлы в предмете Бурение нефтяных и газовых скважин