Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Градиент плотности, эквивалентная плотность раствора

Читайте также:
  1. D – оптическая плотность, т.е. степень затемнения
  2. PH раствора
  3. АКТ ИСПЫТАНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ НА ПРОЧНОСТЬ И ПЛОТНОСТЬ
  4. Асфальтены представляют собой твёрдые аморфные вещества, плотность их выше 1,14, молекулярная масса от 2000 до 4000.
  5. В полевых условиях плотность грунтов часто определяют методом
  6. Видео Плотность распределения вероятностей
  7. Влажность, вязкость, плотность и структура материала
  8. Влияние двигательной активности на плотность костей
  9. Водородный показатель, или pH раствора.
  10. Вопрос №5. Энергия электростатического поля. Объемная плотность энергии
  11. Где j(Е) — плотность потока нейтронов, отнесенная к единичному интервалу энергии Е.
  12. Государства, на территории которых сохранились не нарушенные хозяйственной деятельностью земли общей плотностью не менее 100 млн га

Плотность (удельный вес) бурового раствора,

Градиент величин

 

Состояние ствола скважины и проходимых пород характеризуются множеством параметров: различными видами давлений (пластовое, поровое, геостатическое, гидроразрыва и т.д.), температурой, минерализацией, электросопротивлением и другими. Численное значение этих параметров зависит от глубины скважины. Поэтому для удобства и наглядности сравнения характеристик вводится понятие относительного параметра – градиента какой-либо величины. Делается это для удобства проведения расчётов. Все вышеназванные параметры определяются как отношение их численного значения к глубине скважины.

Физический смысл понятия градиента заключается в изменении интересующей нас величины за каждый метр проходки.

Пример 1.

Замерена температура на различных глубинах скважины:

780 м - 12оС;

990 м - 28оС;

1735 м - 35оС.

Вычислим градиенты температуры в интервалах 780 ¸ 990 метров и 990 ¸ 1735 метров.

Первый интервал: (28 – 12) : (990 – 780) = 0,076 оС/метр = 7,6 оС/100 метров.

Второй интервал: (35 – 28) : (1735 – 990) = 0,009 оС/метр = 0,9 оС/100 метров.

 

Пример 2.

Пластовое давление составляет на глубине 550 метров - 5,8 МПа;

1000 метров - 11 МПа;

1350 метров - 16 МПа.

Требуется определить градиент пластового давления в каждом интервале и найти давление пласта на глубине 1280 метров.

Градиент пластового давления составляет:

в интервале 0 ¸ 550 метров

5800 : 550 = 10,55 КПа/м = 0,0106 МПа/м = 0,106 бар/м.

в интервале 550 ¸ 1000 метров

(11 – 5,8) : (1000 – 550) = 0,0116 МПа/м = 0,116 бар/м.

в интервале 1000 ¸ 1350 метров

(16 – 11) : (1350 – 1000) = 0,0143 МПа/м = 0,143 бар/м.

Пластовое давление на глубине 1280 метров:

Р1280 = 11 + (1280 – 1000) ´ 0,0143 = 15 МПа.

 

Плотность (удельный вес)бурового раствора определяется как масса (вес) единицы объёма и вычисляется отношением общей массы (веса) какого-то объёма раствора к этому объёму.

Пожалуй, нигде не существует такой путаницы в определении значения физического параметра, как в определении плотности буровой промывочной жидкости. В США и Канаде она замеряется в фунтах на галлон (PPG), в Иране и Омане в фунтах на кубический фут (PCF), в Алжире в килограммах на кубический дециметр, на месторождениях Северного моря в килограммах на кубический метр. Российские буровики всю жизнь замеряли удельный вес в граммах на кубический сантиметр (г/см3), стремление перейти на единицу плотности системы СИ (кг/м3) пока не особенно результативно.

Какой бы тип единиц не использовался – цель одна: определение гидростатического давления.



Понятие градиента плотности бурового растворакак отношения существующей плотности к единице длины, как было сказано выше, введено для удобства сравнения различных давлений в одной и той же точке ствола скважины и выполнения некоторых расчётов.

Термин эквивалентной плотности бурового раствора вводится для учёта дополнительных давлений, возникающих при циркуляции бурового раствора или при наличии устьевого давления. Виды дополнительных давлений: затрубное и трубное давления в закрытой скважине при полученном на забое притоке, давление гидродинамических сопротивлений в затрубье при циркуляции, давления при перемещении колонны бурильных труб, давление на штуцере при глушении скважины и др.

Суммирование гидростатического давления с дополнительными давлениями сопоставимо с действием бурового раствора повышенной плотности. Эту плотность мы и называем эквивалентной. Отнеся значение эквивалентной плотности раствора к интересующей нас глубине скважины, мы получим эквивалентный градиент плотности на данной глубине. Поясним понятия на примерах.

Пример 1:

Плотность бурового раствора r = 1,21 г/см3,

Глубина башмака технической колонны – Н = 1500 м,

Избыточное давление на устье начала приёмистости под башмаком – Рпр. = 52 атм.

Определить эквивалентную плотность, при которой начинается поглощение под башмаком колонны – rэкв.

При заданных единицах измерений, где К = 0,1 расчёт ведём по формуле:

rэкв. = r + Рпр.:(К ´ Н) = 1,21 + 52: (0,1 х 1500) = 1,56 г/см3

Этот несложный расчёт позволяет сделать важный вывод о необходимости спуска следующей технической колонны перед встречей горизонта с АВПД, если дальнейшее углубление скважины требует повышения плотности бурового раствора до значения близкого к rэкв.

Пример 2:

Плотность бурового раствора r = 1150 кг/м3,

При глубине скважины Н = 2100 метров произошло проявление, скважину закрыли, замерили давление на стояке, оно оказалось равным Риз.т.. = 2,5 МПа.

Определим эквивалентную плотность:

 

rэкв. = r+ Риз.т..:(g ´ H) = 1150 + 2,5 ´ 106:(9,8 ´ 2100) = 1270 кг/м3

Этим расчётом мы определили плотность бурового раствора, давление столба которого уравновешивает пластовое давление.

 

Пример 3:

При промывке скважины на забое Н = 3000 м потери давления в затрубье составляют Рг.с. = 1600 КПа, плотность бурового раствора r = 1350 кг/м3. Какова эквивалентная плотность (удельный вес) промывочной жидкости?

 

rэкв. = r + Рг.с.:(g ´ Н) = 1350 + 1600 ´ 103 : (9,8 ´ 3000) = 1400 кг/м3

 

Теперь вспомним и навсегда запомним требования правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности к плотности бурового раствора.

В интервалах совместимых условий бурения плотность бурового раствора должна создавать гидростатическое давление в скважине, превышающее пластовое на величину:

10 % в интервале 0 ¸ 1200 м, но не более 15 кгс/см2 ( 1,5 МПа );

5 % в интервале от 1200 м до проекта, но не более 25- 30 кгс/см2 ( 2,5- 3,0 МПа);

Применив это правило к рассчитанной в примере 2 эквивалентной плотности, получаем значение плотности бурового раствора для глушения произошедшего проявления:

rк = (1,05 ¸ 1,10) ´1270 = 1330 ¸ 1400 кг/м3

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
| Градиент плотности, эквивалентная плотность раствора

Дата добавления: 2014-01-20; Просмотров: 2538; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.224.197.251
Генерация страницы за: 0.006 сек.