Гидростатическое давление

Гидростатическое давление представляет собой давление силы, возникающей под действием веса столба жидкости, на единицу площади.

Гидростатическое давление зависит от двух величин: плотности (веса) жидкости и высоты столба жидкости в скважине. Оно никак не зависит от диаметра, формы, прост-ранственного направления сосуда, т.е. скважины. В наклонно – направленных скважинах высота столба жидкости равна вертикальной проекции профиля ствола скважины. Это иллюстрируется рисунком 1.1:

Рис. 1.1

Расчёт численной величины гидростатического давления - это наиболее частый вид расчёта в бурении. Он выполняется по формуле:

Р_г = r ´ Н ´ к где:

Р_г – гидростатическое давление:

r – плотность (вес) жидкости;

Н – высота столба жидкости;

к – коэффициент, величина и размерность которого зависит от используемой системы единиц. В системе СИ он равен ускорению свободного падения g = 9,8 м/сек². При расчёте численной величины гидростатического давления следует придерживаться одной системы единиц, чтобы не запутать себя и коллег по работе. К сожалению на практике ещё не получила подавляющего преимущества ни одна из систем единиц. Чтобы научиться ориентироваться в многообразии единиц, будем использовать разные системы в последующих демонстрационных расчётах и примерах. На буровой встречаются манометры, проградуированные в атмосферах, барах, мегапаскалях, psi(фунт на квад-ратный дюйм), поэтому необходимо помнить соотношение этих единиц в пределах погрешности манометров:

Р (атм., бар, кгс/см²)» 10 ´Р (МПа)» 0,07´ Р (psi).

Но, если быть более точным, то:

Р (бар) = 10⁵´ Р (Па) = 1,02´Р (кгс/см²) = 0,069´Р (psi) или

Р (атм) = Р (кгс/см²) = 0,98´Р (бар) = 9,8´Р (МПа) = 0,07´Р(psi).

Всегда важно знать величины гидростатического давления, оказываемого столбом промывочной жидкости имеющейся плотности в нескольких критических точках ствола скважины. Эти точки: забой, башмак последней спущенной колонны, голова хвостовика, глубина установки муфты ступенчатого цементирования или стыковочного узла секций обсадных колонн, глубины залегания флюидосодержащих и поглощающих пластов.

Именно гидростатическое давление столба бурового раствора является первым барьером (первой линией защиты) системы противофонтанной безопасности.

Дата добавления: 2014-01-20