|
|
|
|
Главная Переработка нефти и газа
Таблица Краткая техническая характеристика буровых насосов НБТ-475, НБТ-600-1 и НБТ-235 16.6
Подачу, давление и полезную мощность буровых насосов выбирают на основе требований, предъявляемых технологией промывки скважин. Исходной является объемная подача, от которой зависят эффективность роторного бурения и нормальная работа забойных двигателей. Установлено, что для эффективной очистки скважины и выноса шлама, а также нормальной работы забойных гидравлических двигателей скорость восходящего потока бурового раствора (в м/с), как правило, должна соответствовать значениям, приведенным ниже. Способ бурения.................................... Забойными двигателями Роторный Интервал бурения: под кондуктор................................ 0,3 - 0,4 0,2 - 0,3 под промежуточную и эксплуатационную колонну...................... 0,5 - 0,8/0,6-1,0 0,4 - 0,6/0,5 - 0,8 Примечание. В знаменателе приведена скорость при промывке водой. Дальнейшее увеличение скорости восходящего потока сопровождается неоправданным ростом давления насосов и возможным снижением механической скорости бурения. При опасностях образования сальников и осыпания горных пород скорость восходящего потока в осложненных зонах ствола скважины повышается до 1,2-1,4 м/с. Подача насоса определяется по выбранной скорости восходящего потока промывочного раствора (в м3/с): Q = з.п Уж; (16.1) где з,п - площадь затрубного пространства, м2; Уж - скорость восходящего потока жидкости, м/с; Вд - диаметр долота, м. Ряд авторов рекомендует определять подачу промывочной жидкости по условию: Q = дуд заб; (16.2) заб = П Од2/4, где дуд - удельная подача, л/(с-дм2); заб - площадь забоя, дм2. Удельная подача, характеризующая интенсивность промывки, выбирается согласно опытным данным. Для долот диаметрами 191 мм и 269- 295 мм удельная подача принимается равной соответственно 7-8 и 6,5- 7 л/(с-дм2). Рассматриваемые нормы несколько ниже ранее принятых. Это обусловлено более совершенной конструкцией современных долот. Результаты расчета необходимой подачи по формулам (16.1) и (16.2) в некоторых случаях не совпадают вследствие различных сочетаний возможных размеров труб и долот. Тогда подачу выбирают по большему расчетному значению. При бурении гидравлическими забойными двигателями значение подачи уточняется согласно требованиям и рабочей характеристике используемого турбобура либо объемного винтового двигателя. Давление на выходе из насоса зависит от потерь давления на преодоление гидравлических сопротивлений в манифольде, бурильной колонне и затрубном кольцевом пространстве, возникающих при промывке скважин. Гидравлические сопротивления подразделяются на линейные, обусловленные силами трения движущихся частиц жидкости, и местные, обусловленные изменениями величины и направления скорости потока. Колонна труб и кольцевое затрубное пространство условно принимаются равнопроход-ными, а гидравлические сопротивления в них относят к линейным. К местным гидравлическим сопротивлениям относят потери давления в замковых соединениях бурильных труб, промывочных отверстиях долота, проточных каналах забойных двигателей. Полная потеря давления определяется арифметической суммой линейных и местных потерь давления в системе циркуляции промывочной жидкости: Р = Рм + Рбт + Рубт + Рз + Рд + Рз.д + Рк.п, (16.3) где Р - давление промывочной жидкости на выходе из насоса; Рм, Рбт, Рубт, Рз, Рд, Рз.д и Рк.п - потери давления соответственно в манифольде, бурильных трубах, УБТ, замковых соединениях, долоте, забойном двигателе и кольцевом пространстве. Разностью статических давлений в практических расчетах пренебрегают из-за незначительной разницы плотностей жидкости в бурильной колонне и затрубном пространстве. Потери давления на гидравлические сопротивления в трубах принято определять по формуле Дарси - Вейсбаха (в Па): = ХР , (16.4) где X - коэффициент гидравлического сопротивления; р - плотность жидкости, кг/м ; 1 - длина труб, м; d - внутренний диаметр труб, м; v - средняя скорость течения жидкости, м/с. Гидравлические сопротивления пропорциональны квадрату средней скорости течения жидкости. Поэтому закон сопротивления, устанавливаемый формулой Дарси - Вейсбаха, принято называть законом квадратичного сопротивления. Средняя скорость жидкости в трубах v = 4Q/nd2, где Q - расход жидкости, м3/с. Полезная мощность, сообщаемая буровыми насосами подаваемой жидкости, выражается обычно в киловаттах и определяется зависимостью Мп = 10-3 Qp, (16.5) где Q - подача насоса, м3/с; Р - давление насоса, Па. Мощность, потребляемая насосом, суммируется из полезной мощности и мощности, затрачиваемой на гидравлические, объемные и механические потери в собственно насосе. Отношение полезной мощности к мощности насоса определяет КПД насоса: П = Мп/М. Для дальнейшего анализа рассматриваемую формулу удобно представить в следующем виде: П = Мп-Мин = Пин Пм, (16.6) где п - КПД насоса; Мп - полезная мощность насоса; М - мощность на- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 [ 185 ] 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
 |
