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· S_ЗАБл/сек, (2.31)

где

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

S_ЗАБ- площадь забоя м², определяется по формуле:

S_ЗАБ =0,785·Д_Д²м^{2. (}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=V_ВОСХ·S_КП м³/сек, (2.33)

где V_ВОСХ- 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.

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

S_КП=0,785· (Д_Д²- d_БТ²) м², (2.34)

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

При бурении под кондуктор долотом диаметром 0,2953 м принимаем V_ВОСХ=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 V_ВОСХ=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 V_ВОСХ=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·d_Н/4·m м², (2.36)

где d_Н- диаметр насадок, м;

m - число насадок, m=3.

При бурении под кондуктор долотом III 295,3 СЗ-ГВ, имеющем d_Н=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 d_Н=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= V_КР·S_MAX+ (S_ЗАБ·V_MЕХ· (j_П-j_Ж)) / (j_{СМ -}j_Ж) м³/сек, (2.37)

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

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

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

j_П- удельный вес породы, Н/м³;

j_{Ж -}удельный вес промывочной жидкости, Н/м³;

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

j_{СМ -}j_Ж=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= V_{КП MAX}·S_MIN м³/сек, (2.38)

где S_MIN- минимальная площадь кольцевого пространства;

V_{КП MAX -}максимально допустимая скорость течения, жидкости в кольцевом пространстве, м/сек; принимаем V_{КП 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= V_{КП MIN}·S_MAX м³/сек, (2.39)

Где V_{КП MIN}- минимально допустимая скорость промывочной жидкости в кольцевом пространстве;

принимаем V_{КП MIN}=0,5 м/сек;

S_MAX- 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: 1001; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!