Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

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

N = M + 0,50lgM - 0,217а + 0,5(1 - а)2 x

X lgM + 0,217а (1 - а) ,(1.158)

N = M0 + 0,50lgM0 - 0,217а + 0,5(1 - а)2 x X lgM0 + 0,217а (1 - а) - Г2+зn7 (1 - а)2?.

При а = 0 эта формула превращается в (1.136).

Последовательность вычисления давлений с помощью формулы (1.158) следующая. По исходным данным (L, d1, d2, рт и т.д.) определяются числа п, М0, а и знак М00 = М0 - - 0,217а, который совпадает со знаком градиента давления.

При а < 1; М00 > 0,5; 5 > N > 0 влияние параметра а незначительно, и вместо уравнения (1.158) можно воспользоваться соотношением (1.136) или кривой 1 (см. рис. 1.12, а). Если N > 5, справедлива формула для М в виде (1.136). Значение М находится на рис. 1.12, 6, когда а < 1; М00 > 0; N < 0

или М00 < 0; N < 0.

При а > 0; M00 < 0; -2 < N < 0 значение М можно найти из рис. 1.12, а, а для N < -2 воспользоваться приближенной формулой

M = N - 0,5lgN - 0,217а - 0,5(1 - а)2 x

X lgN + 0,217а (1 - а) .(1.159)

После вычисления числа М находят искомое давление

р = M2,3 п/(1 -а),(1.160)

или в размерном виде

р = ZRTр2gp .(1.161) Случай М0 - 0,21 7а = 0 соответствует значению градиента, равному нулю, при этом течение неустойчивое и уравнение движения имеет вид: dp / d? = 0 или р = const. В этом случае при течении нисходящего потока давление по длине участка трубы данного диаметра не меняется.

Для расположенных ниже труб другого диаметра расчете! повторяют с начальным давлением, соответствующим конечному давлению, полученному из расчета на предыдущем участке колонны.

Расчет подачи и давления насосов

и компрессоров при бурении

с промывкой аэрированной жидкостью

Связь между расходом газа 00 при нормальных условиях и подачей насоса 02 для определенных размеров кольцевого пространства, плотности газа р0, жидкости р2, шлама рч и максимального диаметра -ч выносимых частиц шлама устанавливается формулой

О0 = Fк

д-чрчр

р 0 р0

0,108FK2dЧ р ч

Q22p 2 + 0,0785Fк2dч р ч

- 0,008

(1 . 1 62)

По уравнению (1 . 1 62) можно рассчитывать расходы фаз, обеспечивающие витание шлама в потоке аэрированной жидкости.

На рис. 1.13 (кривые 2-6) построено семейство кривых Q = = /(02, р) по точкам, полученным в результате подстановки в уравнение (1.162) фиксированных значений давления р > рр. Здесь рр - заданное давление в скважине против поглощающего горизонта. В дальнейшем рр будем принимать равным пластовому давлению рпл в поглощающем горизонте. Примем также, что кривая 2 (см. рис. 1.13) получена при давлении рр.

На рис. 1.14 показана схема системы скважина - поглощающий пласт. Проектные глубины скважины и поглощающего пласта на схеме обозначены L и Lр, Li - глубина, соответствующая промежуточному положению забоя.

Однако для выбора расходов фаз недостаточно уравнения (1.162).

Из графика (см. рис. 1 . 1 3) видно, что вынос частиц шлама из ствола скважины при разбурива-нии поглощающего пласта, если давление в скважине равно пластовому, можно осуществить при

Рис. 1.13. Графики необходимых расходов газа и жидкости:

1 - обеспечивающие постоянное давление против поглощающего пласта; 2-6 - обеспечивающие вынос шлама при давлении р/

Рис. 1.14. Схема системы скважина - поглощающий пласт:

1 - долото; 2 - турбобур; 3 - УБТ; 4 - бурильная колонна; 5 - поглощающий пласт

любых соотношениях расходов газа и жидкости, соответствующих различным точкам на кривой 2. Чтобы выбрать конкретные значения Q0 и Q2 для разбуривания поглощающего пласта, необходимо также учесть давление, создаваемое потоком аэрированной жидкости в затрубном пространстве, с помощью уравнений (1.132) и (1.133).

Совместное решение уравнений (1.162) и (1.132) или (1.162), (1.132) и ( 1 . 1 33) дает единственное сочетание расходов фаз, обеспечивающих одновременно витание частицы в призабойной зоне и заданное давление на поглощающий пласт.

Система уравнений ( 1 . 1 62), (1.132) и (1.133) решается при помощи компьютера.

1.5. НЕУСТАНОВИВШИЕСЯ ТЕЧЕНИЯ НЕСЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ ПРИ СПУСКОПОДЪЕМНЫХ ОПЕРАЦИЯХ

Спускоподъемные операции (СПО) колонн при различных технологических процессах сооружения скважин часто сопровождаются осложнениями (гидроразрывом вскрытых скважиной пород, поглощениями промывочной жидкости, обвалами, пластовыми флюидопроявлениями и т.д.). Эти осложнения в ряде случаев возникают из-за недопустимых гидродинамических давлений, вызванных движением колонн в жидкости, заполняющей скважину.

Во время СПО колонна обычно перемещается с переменной скоростью ит. Схематично графики скорости и ускорения колонны в зависимости от времени t показаны на рис.