Расчет необходимого расхода очистного агента



Расход промывочной жидкости должен обеспечить:

эффективную очистку забоя скважины от шлама;

транспортирование шлама на поверхность без аккумуляции его в кольцевом пространстве между бурильными трубами и стенками скважины;

нормальную (устойчивую) работу забойного двигателя;

сохранение целостности и нормального диаметра ствола скважины (предупреждение эрозии стенок скважины и гидроразрыва пород).

Расчет расхода промывочной жидкости для эффективности очистки забоя скважины делается по формуле:

 

Q=К· SЗАБ л/сек, (2.31)

 

где

К - коэффициент удельного расхода жидкости равный 0,3…0,65 м3/сек на 1 м2 забоя, принимается К=0,65;

SЗАБ- площадь забоя м2, определяется по формуле:

 

SЗАБ =0,785·ДД2 м2. (2.32)

 

При бурении под кондуктор долотом диаметром 0,2953 м по формуле (2.31):

 

Q=0,65·0,785·0,29532 =0,044 м3/сек.

 

При бурении эксплуатационную колонну долотом диаметром 0,2159 м по формуле (2.31):

 

Q=0,65·0,785·0,21592 =0,023 м3/сек.

 

Расчет расхода промывочной жидкости по скорости восходящего потока определяется по формуле:

 

Q=VВОСХ·SКП м3/сек, (2.33)

 

где VВОСХ - скорость восходящего потока; рекомендуемая скорость согласно промысловой классификации горных пород находится в пределах: М=0,9…1,3 м/сек, С=0,7…0,9 м/сек.

SКП - площадь кольцевого пространства, м2, которая рассчитывается по формуле:

 

SКП =0,785· (ДД2 - dБТ2) м2, (2.34)

 

где dБТ - диаметр бурильных труб, м2; принимаем dБТ =0,147 метра.

При бурении под кондуктор долотом диаметром 0,2953 м принимаем VВОСХ =0,9 согласно промысловой классификации, по формуле (2.33):

 

Q=0,9·0,785· (0,29532 - 0,1472) =0,046 м3/сек.

 

При бурении под эксплуатационную колонну долотом диаметром 0,2159 м на интервале 650 -1400 метров принимаем VВОСХ =0,9 согласно промысловой классификации, по формуле (2.33):

 

Q=0,9·0,785· (0,21592 - 0,1472) =0,017 м3/сек.

 

При бурении под эксплуатационную колонну долотом диаметром 0,2159 м на интервале 1400 - 3105 метров принимаем VВОСХ =0,7 согласно промысловой классификации, по формуле (2.33):

 

Q=0,7·0,785· (0,21592 - 0,1472) =0,014 м3/сек.

 

Расчет расхода промывочной жидкости, исходя из условия создания гидромониторного эффекта, рассчитывается по формуле:

 

Q=Fн·0,75 м3/сек, (2.35)

 

где Fн - площадь поперечного сечения насадок, м2; определяется по формуле:

 

Fн = π·dН/4·m м2, (2.36)

 

где dН - диаметр насадок, м;

m - число насадок, m=3.

При бурении под кондуктор долотом III 295,3 СЗ-ГВ, имеющем dН =0,015 м по формуле (2.35):

 

Q=3,14·0,015/4·3·0,75=0,039 м3/сек.

 

При бурении под эксплуатационную колонну долотами III 215,9 МЗ-ГВ, III 215,9 С-ГВ, 8 ½ MF - 15 имеющими dН =0,01 м по формуле (2.35):

 

Q=3,14·0,01/4·3·0,75=0,017 м3/сек.

 

Расчет расхода промывочной жидкости, обеспечивающий вынос шлама ведется по формуле:

 

Q= VКР·SMAX+ (SЗАБ ·VMЕХ· (jП-jЖ)) / (jСМ - jЖ) м3/сек, (2.37)

 

где VКР - скорость частиц шлама относительно промывочной жидкости, м/сек; VКР =0,5 м/сек;

SMAX- максимальная площадь кольцевого пространства в открытом стволе, м2, определяемая по формуле (2.34);

VMЕХ- механическая скорость бурения, м/сек; применяем VMЕХ =0,005 м/сек;

jП - удельный вес породы, Н/м3;

jЖ - удельный вес промывочной жидкости, Н/м3;

jСМ - удельный вес смеси шлама и промывочной жидкости, Н/м3;

jСМ - jЖ=0,01…0,02·104 Н/м3; принимаем 0,02·104 Н/м3.

При бурении под кондуктор расход промывочной жидкости, обеспечивающий вынос шлама, по формуле (2.37) составит:

 

Q=1,5·0,785· (0,29532 - 0,1472) + (0,785·0,29532· 0,005· (2,4·104 - 1,18·104)) /0,02·104 =0,049 м3/с.

 

При бурении под эксплуатационную колонну расход промывочной жидкости, обеспечивающий вынос шлама, по формуле (2.38) составит:

 

Q=0,5·0,785· (0,21592 - 0,1472) + (0,785·0,21592· 0,05· (2,4·104-1,08·104)) /0,02·104 =0,029 м3/с.

 

Расчет расхода промывочной жидкости, предотвращающего размыв стенок скважины, ведется по формуле:

 

Q= VКП MAX·SMIN м3/сек, (2.38)

 

где SMIN- минимальная площадь кольцевого пространства;

VКП MAX - максимально допустимая скорость течения, жидкости в кольцевом пространстве, м/сек; принимаем VКП MAX =1,5 м/сек.

Максимальные диаметры бурового инструмента: при бурении под кондуктор - турбобур диаметром 0,240 м, при бурении под эксплуатационную колонну - турбобур диаметром 0, 195 м.

При бурении под кондуктор расход промывочной жидкости, предотвращающий размыв стенок скважины по формуле (2.38) составит:

 

Q=1,5·0,785· (0,29532 - 0,2402) =0,035 м3/сек.

 

При бурении под эксплуатационную колонну расход промывочной жидкости, предотвращающий размыв стенок скважины составит по формуле (2.38):

 

Q=1,5·0,785· (0,21592 - 0, 1952) =0,01 м3/сек.

 

Расчет расхода промывочной жидкости, для предотвращения прихватов ведется по формуле:

 

Q= VКП MIN·SMAX м3/сек, (2.39)

 

Где VКП MIN - минимально допустимая скорость промывочной жидкости в кольцевом пространстве;

принимаем VКП MIN =0,5 м/сек;

SMAX- максимальная площадь кольцевого пространства; минимальный диаметр бурового инструмента у бурильных труб диаметр =0,127 м.

При бурении под кондуктор расход промывочной жидкости, предотвращающий прихваты составит по формуле (2.39):

 

Q=0,5·0,785· (0,29532 - 0,1272) ·103=0,027 м3/сек.

 

При бурении под эксплуатационную колонну расход промывочной жидкости, предотвращающий прихваты составит по формуле (2.39):

 

Q=0,5·0,785· (0,21592 - 0,1272) ·103=0,012 м3/сек.

 

Окончательный выбор расхода промывочной жидкости обусловлен производительностью насосов при заданном коэффициенте наполнения по формуле:

 

Q=m·n·Qн м3/сек, (2.40)

 

где m- коэффициент наполнения (m=0,8);

n- число насосов;

Qн - производительность насоса с коэффициент наполнения m=1,0.

В расчете принимаеются4 показатели бурового насоса УНБТ - 950 с диаметром втулок равным 160 мм Qн=0,037 м3/сек.

При бурении под кондуктор расход промывочной жидкости составит по формуле (2.40):

 

Q=0,8·2·0,037=0,059 м3/сек

 

При бурении под эксплуатационную колонну расход составит:

 

Q=0,8·1·0,037=0,029 м3/сек

 

Расчетные значения расхода промывочной жидкости на интервалах бурения заносим в табл.2.7.

 

Таблица 2.7Расход промывочной жидкости по интервалам бурения

Интервал, метр Расход промывочной жидкости, м3/сек
0 - 650 650 - 3105 0,059 0,029

 


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 720; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!