Важно не то, что мы делаем, а то, сколько любви мы вкладываем в свои дела. © Мать Тереза 1013 - | 844 - или читать все...
Обратная связь Пожаловаться на материал

Производительность насоса в литр/мин (м3/ мин)


⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 6Следующая ⇒

Насос трехплунжерный с втулкой 6” и длиной хода поршня = 12”, число ходов = 80 ход в мин. и коэффициентом заполнения насоса = 95%

 

Qнас. = [((0,785*(Dвн.нас.*2,54)^ 2)*Lнас.*2,54] * 0,95  =

 

(([0,785*(6*2,54)*(6*2,54)]*12*2,54) * 3*80)*0,95)  =

(0,785*15,24*15,24)*30,48*3*80*0,95)  = 1333723,3*0,95 см3/мин или

1333723,3*0,95 / 1000 = 1267,037 литров в минуту или 

1267,037 / 1000 =1,267 м3/мин. 

Задание № 1.

 

Задача № 1.

 

Дано: На буровой находится цилиндрическая емкость высотой H = 5 метров и внутренним диаметром  D вн = 4 метра. Емкость заполнена раствором наполовину. Плотность раствора равна ρ = 1,5 г/см3.

 

Найти:   

  1. Общий объем емкости в м3
  2. Удельный объем емкости на каждый метр в м3/м
  3. Удельный объем емкости на каждый сантиметр м3/см
  4. Объем раствора в емкости в м3
  5. Общий вес раствора в емкости в тоннах.

 

 

Решение:

1. Общий объем емкости будет равен

 

2. Vобщ = (π * Dвн2 / 4) * H = 0,785 * 4*4*5 = 62,8 м3

 

 

3. Удельный объем емкости на каждый метр

 

Vуд.м3/м = Vобщ  / Н = 62,8 / 5 =12,56 м3 / м

4. Удельный объем емкости на каждый сантиметр м3 / см

 

Vуд.м3/см = Vобщ  / Н * 100 = 62,8 /5*100 =  0,1256 м3 / см

5. Объем раствора в емкости в м3

 

     Vраствор = Vобщ * 0,5 = 62,8 * 0,5 = 31,4 м3

   

  1. Общий вес раствора в емкости в тоннах.

  

Вес раствора в тоннах = (Vраствор * ρ * 1000) / 1000 = (31,4 *1,5*1000) / 1000 =47,1 тонна.


Задача № 2

Дано: Циркуляционная система состоит из трех емкостей для раствора с размерами А=5 х Б=3 х В=3 м каждая. Емкости заполнены раствором на высоту Н = 2 метра. Производительность бурового насоса – Q=1370 литров в минуту.

 

 

Найти:   

  1. Полную вместимость (теоретическую) всех емкостей в м3.
  2. Объем раствора в трех емкостях в м3.
  3. Удельный объем одной емкости на каждый сантиметр м3/см
  4. В случае полной потери циркуляции, сколько понадобится времени для закачки всего раствора из трех емкостей в скважину при заданной производительности насоса в минутах.

 

Решение:

 

1. Полная вместимость (теоретическая) всех емкостей

 

Vполная = (А хБ х В) х 3 = (5 х 3 х 3) х 3 = 135 м3

  1. Объем раствора в трех емкостях.

V раствор = (А х Н х В ) х 3 = (5 х 2 х 3) х 3 =90 м3

  1. Удельный объем одной емкости на каждый сантиметр

 

      Vуд.м3/см = (А х Б х В) / В * 100 = (5 х 3 х 3) /3 * 100 =0,15 м3 / см

  1. Сколько понадобится времени для закачки всего раствора из трех емкостей в скважину при заданной производительности насоса

 

Т мин =  V раствор / (Q / 1000) = 90 / ( 1370 / 1000) = 65,69 мин

Задача № 3

Дано:

  1. Глубина скважины по стволу – 5200 метров
  2. Диаметр долота – 215,9 мм
  3. Обсадная колонна – 244,5 мм (внут.диаметр 220,5 мм) спущена на глубину 3500 м.
  4. .Бурильные трубы – 114,3 мм (внут. диаметр = 82,5 мм)
  5. УБТ – 165,1 мм (внут.диаметр 57,2мм) длиной 200 метров.
  6. Трехпоршневой насос 6” x 12” (триплекс). Эффективность (заполняемость) – 95%. Работает со скоростью 80 ходов в минуту.
  7. Четыре емкости для раствора с размерами 8 х 3 х 3 метра каждая, заполнены раствором на 2 метра во время бурения.

 

Найти:   

  1. Объем скважины (без колонны бурильных труб) в м3.
  2. Объем раствора внутри бурильной колонны в м3.
  3. Объем раствора в затрубном пространстве в м3.
  4. Общий объем раствора в циркуляционной системе в м3.
  5. Производительность насоса в литрах в минуту
  6. Время для выноса забойной пачки в минутах и входах насоса.
  7. Полный цикл циркуляции в минутах и в ходах насоса.
  8. Скорость восходящего потока для интервалов:

Обсадная колонна 244,5 мм / бурильная труба 114,3 мм в метрах в минуту.

Открытый ствол 215,9 мм / бурильная труба 114,3 мм в метрах в минуту

Открытый ствол 215,9 м / УБТ 165,1 мм. в метрах в минуту.

 

Решение:

 

  1. Объем скважины (без колонны бурильных труб) в м3

 

V скв. = V обсад. + V отк. ствол.

V обсад. =  0,785*((Dвн.кол./1000)*(Dвн.кол./1000))*H колон. =

 ((0,785*((220,5 /1000)*(220,5)/ 1000))*3500 = 0,038166*3500 = 133,58 м3

V отк. ствол. = 0,785* ((Dскв./1000)*(Dскв./1000))*( Нскв. – Н колон.) =

0,785*((215,9/1000)*(215,9 / 1000)) * (5200 – 3500) = 0,0366 м2

5200 – 3500 = 1700 метров.

 

V отк. ствол. = 0,0366 * 1700 = 62,22 м3

V скв. = 133,58 + 62,22 = 195,8 м3

  1. Объем раствора внутри бурильной колонны в м3

       V вн.бур.колон. = V вн.бур.тр. + V вн.УБТ.

       V вн.бур.тр. = 0,785*((dвн.бур.тр/1000)* (dвн.бур.тр/1000))* (Нскв. – Lубт) =

     0,785* ((82,5/1000)*(82,5/1000))*(5200 – 200) = 0,005343 м2 * 5000м =26,715 м3

     V вн.УБТ. = 0,785*((dвн.убт/1000)*(dвн.убт/1000))*Lубт =

     

      0,785*((57,2/1000)*(57,2/1000)*(200) = 0,002568 * 200 = 0,5137м3

    

     V вн.бур.колон. = 26,715+ 0,5137 =27,229 м3

  1. Объем раствора в затрубном пространстве в м3

 

V зат.пр. = V зат. обс. кол. бур.тр. + V зат.отк.ств.бур.тр. + V зат.от.ств. УБТ.

V зат. обс. кол. бур.тр. =

0,785*((Dвн.кол./1000)^2) - (dнар.бур.тр/1000)^2)*Hкол. =

{0,785*((220,5/1000)*( 220,5/1000)) – ((114,3 / 1000)*(114,3 / 1000))}*(3500) =

(0,785*(0,04862 – 0,0131))*3500 = 0,785*0,0355*3500 = 97,591м3

V зат.отк.ств.бур.тр.= 0,785*((Dот.ств / 1000)^2) - (dнар.бур.тр/1000)^2)*(Нскв. – Hкол – Lубт.

(0,785*((215,9/1000)^2) – ((114,3 / 1000)^2))*(5200 – 3500 – 200) =

(0,785*(0,0466 – 0,01306))*(1500) = 0,785*0,03354*1500 = 39,493м3

V зат.от.ств. УБТ.= 0,785*((Dот.ств / 1000)^2) - (dнар.убт/1000)^2)*Lубт =

(0,785*((215,9/1000)^2) – (165,1/1000)^2)*200 = 0,785*(0,0466 – 0,0272)*200 =

0,785*0,0194*200 = 3,0458м3

        V зат.пр. = 97,591 + 39,493 + 3,0458 = 140,1298м3

  1. Общий объем раствора в циркуляционной системе

 

   V общ.ц.с. = V емк. + V тр. + V зат.

  V емк. =( 8 х 3 х 2) х 4 = 192м3

 

  V тр. = 27,229 м3

 

        V зат. = 140,13м3

       V общ.ц.с. = 192м3 + 27,229 м3 + 140,1298м3 = 359,359 м3.

  1. Производительность насоса в литр/мин

 

Qнас. = [((0,785*(Dвн.нас.*2,54)^ 2)*Lнас.*2,54] * 0,95 =

([0,785*(6*2,54)*(6*2,54)*12*2,54] * 3*80)*0,95 =

0,785*15,24*15,24*30,48*3*80*0,95 = 1333723,3*0,95 см3/мин или 1333723,3*0,95 / 1000 = 1267,037 литров в минуту или 1267,037 / 1000 =1,267 м3/мин. 

  1. Время выноса забойной пачки на поверхность в минутах

 

Т мин зат. =  V зат. / Qнас. = 140,1298 / (1267,037 / 1000) = 140,1298 / 1,267 = 110,5996   = 111 мин

6а Время выноса забойной пачки в ходах насоса

 

N ходов = V зат. / (Qнас./ (1000*80)) = 140,1298 / (1267,037 /1000*80) =

140,1298 / 0,01584 = 8846,578 = 8847 ходов

  1. Полный цикл циркуляции в минутах

 

 Т мин п.ц. = V общ.ц.с. / Qнас. = 359,359 м3. / (1267,037 / 1000) = 359,359 / 1,267  =  283,63 мин

    7а.  Полный цикл циркуляции в ходах насоса

 

 N ходов п.ц. = V общ.ц.с. / (Qнас./ (1000*80)) =359,359 / (1267,037 /1000*80) =

359,359 / 0,01584 = 22686,81$ = 22687 ходов

  1. Скорость восходящего потока для интервалов:

 

Обсадная колонна 244.5 мм / бурильная труба 114,3 мм

V м/ мин =  (Qнас.(м3/мин)) / Sзат. (кол./б.т.) = 1,267 / 0,02787 = 45,46 м/мин

 

Открытый ствол 215,9 мм / бурильная колонна 114,3 мм

 

V м/ мин =  (Qнас.(м3/мин)) / Sзат. (о.ст.б.т.) = 1,267 / 0,02632 = 48,14 м/мин

Открытый ствол 215.9 мм / УБТ 165,1 мм

 

V м/ мин =  (Qнас.(м3/мин)) / Sзат. (о.ст.убт.) = 1,267 / 0,01523 = 83,19 м/мин

Задача № 4

Дано:

1. Объем скважины – 300 м3.

2 . Объем раствора в емкостях – 100 м3

3.    Трехпоршневой насос 6” x 12” (триплекс). Эффективность (заполняемость) – 95%. Работает со скоростью 60 ходов в минуту.

 

 

Найти:

  

Необходимо осуществить обработку всего объема раствора ниже приведенными химическими реагентами с указанными концентрациями за одну циркуляцию. Рассчитать скорость обработки (минут/мешок)для каждого продукта

 

 

Определяем общий объем циркуляционной жидкости

 

V общ.ц. = V емк. + V скв = 300 + 100 = 400 м3

Определяем производительность работы насоса

 

Qнас. = [((0,785*(Dвн.нас.*2,54)^ 2)*Lнас.*2,54] / 1000 =

([0,785*(6,5*2,54)*(6,5*2,54)*12*2,54] * 3*60)/1000 =

(0,785*16,51*16,51*30,48*3*60*0,95)/1000 = (1173954,3*0,95) / 1000 см3/мин или          11115256,5 / 1000 = 1115,257 литров в минуту или 1115,257 / 1000 =1,11526 м3/мин. 

Определяем время общей циркуляции всего объема

 

Т мин п.ц. =  V общ.ц.с. / Qнас. = 400 м3. / (1115,257 / 1000) = 400 / 1,1153 = 358,65 мин

 

10 кг/м3 Сперсен (лигносульфонат) 25 кг/ мешок

5 кг/м3 ХР-20 (хром-лигнин) 25 кг/меш

4 кг/м3 Каустическая сода  40 кг/меш

9 кг/м3 Резинекс (полимер)  20 кг/меш

 

Определяем количество Сперсена, необходимое ввести в раствор

 

Кол-во (кг)  = 10 кг/м3 х Vобщ.ц. =10Х400 = 4000 кг

или 4000/25 = 160 мешков по 25 кг

Определяем количество ХР-20, необходимое ввести в раствор

 

Кол-во (кг)  = 5 кг/м3 х Vобщ.ц. =5 Х 400 = 2000 кг

или 2000/25 = 80 мешков по 25 кг

Определяем количество Каустической соды, необходимое ввести в раствор

 

Кол-во (кг)  = 4 кг/м3 х Vобщ.ц. =4 Х 400 = 1600 кг

или 1600/40 = 40 мешков по 40 кг

Определяем количество Резинекса, необходимое ввести в раствор

 

Кол-во (кг)  = 9 кг/м3 х Vобщ.ц. =9 Х 400 = 3600 кг

или 3600/20 = 180 мешков по 20 кг

Округлить количество минут

Скорость обработки

  1. Сперсен = 359 / 160      =  2 мин/ мешок
  2. ХР-20  = 359/ 80            = 5 мин/меш
  3. Каустическая сода = 359/40 = 9 мин/меш
  4. Резинекс = 359/180      = 2 мин/меш

 

 

Умение применять расчеты материального баланса является важнейшим инструментом инженера по буровым растворам. Анализ твердой фазы, разбавление, утяжеление и смешивание буровых промывочных жидкостей все эти операции основаны на уравнении материального баланса.

Основа материального баланса базируется на законе сохранения масс и главное в этом законе то, что масса не может возникнуть из ничего или исчезнут в никуда. Количество массы составляющих веществ равно количеству массы окончательного вещества. Однако необходимо иметь ввиду, что это правило не работает для составов на основе химических реакций или для составов на основе растворов. Математически концепция материального баланса можно представить в виде двух систем уравнений

 

  1. Общий объем состава равен сумме объемов составляющих компонентов

 

V общий =V1 +V2+ V3+ V4+….

 

  1. И общий баланс масс равен сумме баланса масс отдельных компонентов

(Vобщий) х (ρ общий) = (V1xρ1) + (V2xρ2) + (V3xρ3) + (V4xρ4)…

 

Где: V – объем (баррель, см3, м3)

    ρ – плотность (ф/б) или (г/см3), или (кг/м3)

       

  

Задача № 5

Дано:

Общий объем циркуляционной системы – 500 м3. Плотность раствора в скважине – 1,25 г/см3. В резервной емкости находится неограниченный объем раствора с плотностью 2,0 г/см3

 

Необходимо поднять плотность раствора в циркуляционной системе до 1,45 г/см3 путем добавления тяжелого раствора с плотностью 2.0 г/см3. Необходимо так смешать два раствора, чтобы конечный объем в циркуляционной системе не изменился.

 

Найти:

 

  1. Сколько м3 потребуется раствора с плотностью 1,25 г/см3
  2. сколько м3 потребуется раствора с плотностью 2.0 г/см3

 

Решение:

 

Сколько потребуется м3 раствора плотностью 1,25 г/см3

 

V лег. = V исх. * (ρтяж. – ρнеобх.) / (ρтяж. – ρлег.) =

= 500 * (2.0 - 1,45) / (2,0 – 1,25) = 500 * 0,55 / 0,75 = 366,7 м3

Сколько потребуется м3 раствора плотностью 2,0 г/см3

 

 

V тяж. = V исх. - V лег. = 500 -366,7 = 133,3 м3

 

Задача № 6

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 2122; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:


⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒


Мы поможем в написании ваших работ!
.
.
© 2014-2024 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.044)