Приклади розв’язування задач 3 страница

Втрати тиску від бурильних замків у незакріпленому інтервалі кільцевого простору:

Втрати тиску від бурильних замків в обсадженому інтервалі кільцевого простору:

Загальні втрати тиску від бурильних замків у кільцевому просторі дорівнюють:

Визначимо втрати тиску в обважнених бурильних трубах:

(19745,2>11098,6), режим руху турбулентний.

Визначимо втрати тиску в кільцевому просторі за ОБТ:

(3906,5<7128,1), режим руху ламінарний.

За графіком

Визначимо втрати тиску в кільцевому просторі за турбобуром:

(3747,4<5145,4), режим руху ламінарний.

За графіком

Втрати тиску в турбобурі:

,

Втрати тиску в наземній обв’язці:

Різниця гідростатичних тисків в кільцевому просторі і трубах практично не змінилась

Визначимо суму втрат тиску в елементах циркуляційної системи без врахування втрат тиску в долоті:

Визначимо резерв тиску, який можна реалізувати в долоті:

Визначимо швидкість руху рідини у промивальних отворах долота:

Визначимо сумарну площу насадок гідромоніторного долота:

Підберемо діаметри насадок гідромоніторного долота:

Приймаємо три насадки, діаметром 11 мм.

Фактичні втрати тиску в долоті:

Швидкість витікання промивальної рідини з насадок долота:

Таким чином, гідравлічні втрати тиску в елементах циркуляційної системи при витраті 0,0284 м³/с становлять:

1. Бурильні труби – 6,54 МПа;

2. Кільцевий простір – 2,71 МПа;

3. Бурильні замки – 0,2 МПа;

4. Обважнені бурильні труби – 0,91 МПа;

5. Кільцевий простір за ОБТ – 0,35 МПа;

6. Кільцевий простір за турбобуром – 0,16 МПа;

7. Наземна обв’язка – 0,29 МПа;

8. Турбобур – 4,3 МПа;

9. Гідромоніторне долото в інтервалі 1800 – 1900м – 4,66МПа;

10. Долото з центральною системою промивання в інтервалі 1900 – 3000м – 0,9 МПа

11. Різниця гідростатичних тисків в кільцевому просторі та бурильними трубами – 0,05 МПа.

При витраті промивальної рідини 0,0248 м³/с гідравлічні втрати тиску в елементах циркуляційної системи будуть такі:

1. Бурильні труби – 5,08 МПа;

2. Кільцевий простір – 2,64 МПа;

3. Бурильні замки – 0,16 МПа;

4. Обважнені бурильні труби – 0,7 МПа;

5. Кільцевий простір за ОБТ – 0,3 МПа;

6. Кільцевий простір за турбобуром – 0,15 МПа;

7. Наземна обв’язка – 0,22 МПа;

8. Турбобур – 3,28 МПа;

9. Гідромоніторне долото – 5,04 МПа;

10. Різниця гідростатичних тисків – 0,05 МПа.

2.5 Задачі для самостійного розв’язування:

Задача 2.13 Визначити режим руху в’язкопластичної рідини у бурильних трубах, якщо зовнішній діаметр бурильних труб 114,3 мм, товщина стінки труби 10,9 мм, густина промивальної рідини 1180 кг/м³, пластична в’язкість 0,018 Па•с, динамічне напруження зсуву 12 Па, а витрата промивальної рідини складає 24,8 л/с.

Задача 2.14 Визначити режим руху в’язкопластичної рідини у кільцевому просторі, якщо діаметр долота 190,5 мм, об’ємний коефіцієнт кавернометрії 1,04, зовнішній діаметр бурильних труб 127 мм, густина промивальної рідини 1480 кг/м³, пластична в’язкість 0,012 Па•с, динамічне напруження зсуву 8 Па, а витрата промивальної рідини складає 35,2 л/с.

Задача 2.15 Визначити режим руху в’язкопластичної рідини у бурильних трубах, якщо зовнішній діаметр бурильних труб 139,7 мм, товщина стінки труби 9,2 мм, густина промивальної рідини 1080 кг/м³, пластична в’язкість 0,022 Па•с, динамічне напруження зсуву 6 Па, а витрата промивальної рідини складає 17,6 л/с.

Задача 2.16 Визначити основні критерії подібності та режим руху в’язкопластичної рідини у кільцевому просторі за бурильними трубами, якщо діаметр долота 215,9 мм, об’ємний коефіцієнт кавернометрії 1,14, зовнішній діаметр бурильних труб 127 мм, густина промивальної рідини 1120 кг/м³, пластична в’язкість 0,018 Па•с, динамічне напруження зсуву 6 Па, прискорення вільного падіння 9,81 м/с², втрати тиску у кільцевому просторі 1,8 МПа, коефіцієнт поверхневого натягу 0,011 Н/м, а витрата промивальної рідини 19,2 л/с.

Задача 2.17 Визначити основні критерії подібності та режим руху в’язкопластичної рідини у бурильних трубах, якщо зовнішній діаметр бурильних труб 139,7 мм, товщина стінки труби 9,2 мм, густина промивальної рідини 1060 кг/м³, витрата промивальної рідини 16,8 л/с, пластична в’язкість 0,023 Па•с, динамічне напруження зсуву 10 Па, прискорення вільного падіння 9,81 м/с², перепад тиску в трубах 2,3 МПа, коефіцієнт поверхневого натягу 0,014 Н/м.

Задача 2.18 Визначити втрати тиску при ламінарному русі в’язкопластичної рідини в кільцевому просторі в інтервалі 1300-4800 м, якщо витрата промивальної рідини 20,4 л/с, діаметр долота 190,5 мм, об’ємний коефіцієнт кавернометрії 1,12, зовнішній діаметр бурильних труб 114,3 мм, густина промивальної рідини 1120 кг/м³, пластична в’язкість 0,025 Па•с, динамічне напруження зсуву 15 Па.

Задача 2.19 Визначити втрати тиску в обважнених бурильних трубах при ламінарному режимі руху в’язкопластичної рідини, якщо внутрішній діаметр ОБТ 90 мм, зовнішній діаметр ОБТ 229 мм, довжина ОБТ – 180 м, густина промивальної рідини 1040 кг/м³, пластична в’язкість 0,04 Па•с, динамічне напруження зсуву 12 Па.

Задача 2.20 Визначити втрати тиску при турбулентному русі в’язкопластичної рідини в бурильних трубах, якщо витрата промивальної рідини 19,4 л/с, зовнішній діаметр бурильних труб 114,3 мм, товщина стінки 10,9 мм, довжина бурильних труб 3150 м, густина промивальної рідини 1160 кг/м³, пластична в’язкість 0,016 Па•с, динамічне напруження зсуву 12 Па, шорсткість труби 3•10^-4м.

Задача 2.21 Визначити втрати тиску при турбулентному русі в’язкопластичної рідини у кільцевому просторі за бурильними трубами, якщо діаметр долота 215,9 мм, об’ємний коефіцієнт кавернометрії 1,04, густина промивальної рідини 1480 кг/м³, витрата рідини 36,2 л/с, зовнішній діаметр бурильних труб 139,7 мм, довжина інтервалу 2200м, пластична в’язкість 0,012 Па•с, динамічне напруження зсуву 5 Па, шорсткість стінки свердловини 0,003м.

Задача 2.22 Визначити втрати тиску в бурильних трубах при русі в’язкопластичної рідини, якщо довжина бурильних труб 3200 м, зовнішній діаметр бурильних труб 127 мм, товщина стінки труби 12,7 мм, шорсткість труби 0,0003 м, витрата промивальної рідини 22,6 л/с, густина промивальної рідини 1220 кг/м³, пластична в’язкість 0,018 Па•с, динамічне напруження зсуву 12 Па.

Задача 2.23 Визначити втрати тиску в бурильних трубах при русі в’язкопластичної рідини, якщо довжина бурильних труб 1850 м, зовнішній діаметр бурильних труб 139,7 мм, товщина стінки труби 9 мм, шорсткість труби 0,0003 м, витрата промивальної рідини 18,6 л/с, густина промивальної рідини 1080 кг/м³, пластична в’язкість 0,02 Па•с, динамічне напруження зсуву 10 Па.

Задача 2.24 Визначити втрати тиску в кільцевому просторі за бурильними трубами при русі в’язкопластичної рідини, якщо довжина інтервалу 1650 м, діаметр долота 190,5 мм, зовнішній діаметр бурильних труб 114,3 мм, об’ємний коефіцієнт кавернометрії 1,14, витрата промивальної рідини 22,6 л/с, густина промивальної рідини 1250 кг/м³, пластична в’язкість 0,022 Па•с, динамічне напруження зсуву 14 Па, шорсткість стінок свердловини 0,003м.

Задача 2.25 Визначити втрати тиску в кільцевому просторі за обважненими бурильними трубами при русі в’язкопластичної рідини, якщо довжина ОБТ 288 м, зовнішній діаметр ОБТ 178 мм, діаметр долота 215,9 мм, об’ємний коефіцієнт кавернометрії 1,08, густина промивальної рідини 1360 кг/м³, витрата промивальної рідини 28,6 л/с, пластична в’язкість 0,016 Па•с, динамічне напруження зсуву 8 Па, шорсткість стінок свердловини 0,003м.

Задача 2.26 Визначити втрати тиску в бурильних замках типу ЗН-113 в трубному і затрубному просторі, якщо зовнішній діаметр замка 113 мм, внутрішній діаметр бурильного замка 38 мм, зовнішній діаметр бурильних труб 88,9 мм, товщина стінки труби 9 мм, діаметр долота 146 мм, об’ємний коефіцієнт кавернометрії 1,06, довжина бурильних труб 3000 м, довжина проміжної колони 1800 м, внутрішній діаметр проміжної колони 157 мм, густина промивальної рідини 1320 кг/м³, витрата промивальної рідини 19,6 л/с, середня довжина труби 12м.

Задача 2.27 Визначити втрати тиску в бурильних замках типу ЗШК-178 в трубному і затрубному просторі, якщо зовнішній діаметр замка 178 мм, внутрішній діаметр бурильного замка 101 мм, зовнішній діаметр бурильних труб 139,7 мм, товщина стінки труби 9 мм, діаметр свердловини 298 мм, довжина бурильних труб 4200 м, довжина проміжної колони 1800 м, внутрішній діаметр проміжної колони 304 мм, густина промивальної рідини 1460 кг/м³, витрата промивальної рідини 34,8 л/с, середня довжина труби 12м.

Задача 2.28 Визначити втрати тиску в долоті, яке має три насадки діаметром 11 мм, якщо густина промивальної рідини 1280 кг/м³, витрата рідини 21,6 л/с, а коефіцієнт витрати 0,94.

Задача 2.29 Визначити втрати тиску в долоті, яке має дві насадки діаметром 12 мм і одну 15 мм, якщо густина промивальної рідини 1160 кг/м³, витрата рідини 19,8 л/с, а коефіцієнт витрати 0,95.

Задача 2.30 Визначити втрати тиску в долоті 269,9С-ЦВ, якщо витрата промивальної рідини 25,6 л/с, густина 1240 кг/м³, коефіцієнт витрати 0,66.

Задача 2.31 Визначити діаметр трьох насадок гідромоніторного долота, якщо буровий насос розвиває тиск 23 МПа, втрати тиску в елементах циркуляційної системи без врахування втрати тиску в долоті становлять 11 МПа, витрата промивальної рідини 23 л/с, густина рідини 1350 кг/м³, коефіцієнт витрати 0,94, а коефіцієнт резерву роботи насоса 0,8.

Задача 2.32 Гідромоніторне долото має три насадки, з яких дві однакового діаметра. Визначте діаметр двох однакових насадок, якщо третя має діаметр 12 мм, а втрати тиску в долоті, при витраті 26,4 л/с промивальної рідини густиною 1150 кг/м³, становлять 6,5 МПа. Коефіцієнт витрати 0,92. Якою буде швидкість витікання рідини з насадок долота?

Задача 2.33 Визначте втрати тиску в долоті при прокачуванні промивальної рідини густиною 1140 кг/м³ з витратою 23,5 л/с через насадки діаметром 9 мм, 11 мм, 13 мм, коефіцієнт витрати 0,94. Як зміняться втрати тиску в долоті, якщо найменшу насадку закрити, а дві інші замінити діаметром 12 мм, 14 мм?

Задача 2.34 Гідромоніторне долото оснащене трьома насадками різного діаметра: 12 мм, 14 мм і 16 мм. Визначте лінійну та об’ємну швидкість витікання промивальної рідини з насадок долота, якщо буровий насос розвиває тиск 23,4 МПа, втрати тиску в елементах циркуляційної системи без врахування втрат тиску в долоті становлять 11,6 МПа, густина промивальної рідини 1230 кг/м³, коефіцієнт витрати 0,95, а коефіцієнт резерву роботи насоса 0,75.

Задача 2.35 Визначте діаметр третьої насадки, якщо дві інші мають діаметр 8 мм та 12 мм, а втрати тиску в елементах циркуляційної системи без врахування втрат тиску в долоті становлять 11,15 МПа. При витраті 23,3 л/с промивальної рідини густиною 1450 кг/м³, буровий насос розвиває тиск 22,5 МПа. Коефіцієнт витрати 0,95, а коефіцієнт резерву роботи насоса 0,75.

Задача 2.36 Визначити перепад тиску в турбобурі А9Ш, якщо витрата промивальної рідини густиною 1280 кг/м³ складає 27,5 л/с. При роботі на воді з витратою 45 л/с перепад тиску в турбобурі дорівнює 6,7 МПа.

Задача 2.37 При прокачуванні 30 л/с води через турбобур 3ТСШ-195 втрти тиску становлять 3,5 МПа. Якою повинна бути витрата промивальної рідини густиною 1370 кг/м³, яку прокачують через даний турбобур, щоб перепад тиску не змінився?

Задача 2.38 При роботі на воді з витратою 25 л/с втрати тиску в турбобурі становлять 3,0 МПа. Визначте витрату промивальної рідини густиною 1420 кг/м³, яку необхідно прокачувати через названий турбобур, щоб втрати тиску збільшились у два рази.

Задача 2.39 Провести гідравлічний розрахунок циркуляційної системи при роторному способі буріння для таких даних:

- довжина (глибина) свердловини – 4200 м;

- діаметр долота під експлуатаційну колону – 190,5 мм;

- об’ємний коефіцієнт кавернометрії – 1,08;

- довжина проміжної колони – 2800 м;

- внутрішній діаметр проміжної колони – 225 мм;

- довжина обважнених бурильних труб – 252 м;

- зовнішній діаметр ОБТ – 146 мм;

- внутрішній діаметр ОБТ – 68 мм;

- зовнішній діаметр бурильних труб – 114,3 мм;

- товщина стінки бурильних труб – 10,9 мм;

- тип бурильних труб – ТБПН;

- зовнішній діаметр бурильного замка – 162 мм;

- пластовий тиск на вибої – 46 МПа;

- глибина залягання підошви пласта з мінімальним градієнтом (поглинання) гідророзриву – 3600 м;

- тиск гідророзриву на глибині 3600 м – 58 МПа;

- густина розбурюваних порід – 2350 кг/м³;

- пластична в’язкість – 0,021 Па•с;

- динамічне напруження зсуву – 8 Па;

- буровий насос – НБТ-600-1;

- механічна швидкість буріння – 0,0015 м/с;

- гірські породи середньої твердості.

Задача 2.40 Провести гідравлічний розрахунок циркуляційної системи при бурінні свердловини електробуром для таких даних:

- довжина (глибина) свердловини – 2800 м;

- діаметр долота під експлуатаційну колону – 215,9 мм;

- об’ємний коефіцієнт кавернометрії – 1,06;

- довжина проміжної колони – 1600 м;

- внутрішній діаметр проміжної колони – 225 мм;

- довжина обважнених бурильних труб – 72 м;

- зовнішній діаметр ОБТ – 178 мм;

- внутрішній діаметр ОБТ – 80 мм;

- зовнішній діаметр бурильних труб – 127 мм;

- товщина стінки бурильних труб – 12,7 мм;

- тип бурильних труб – ТБПНЕ;

- зовнішній діаметр двожильного кабеля всередині бурильних труб – 32 мм;

- зовнішній діаметр двоконтактної муфти (ніпеля) всередині бурильного замка – 50 мм;

- зовнішній діаметр бурильного замка – 178 мм;

- глибина залягання підошви пласта з мінімальним градієнтом гідророзриву – 2300 м;

- тиск гідророзриву на глибині 2300 м – 36,8 МПа;

- пластовий тиск на вибої – 30,5 МПа;

- густина розбурюваних порід – 2400 кг/м³;

- пластична в’язкість – 0,018 Па•с;

- динамічне напруження зсуву – 6 Па;

- буровий насос – У8-7МА;

- механічна швидкість буріння – 0,0016 м/с;

- гірські породи середньої твердості.

Дата добавления: 2017-02-01