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

при вскрытии интервалов, сложенных неустойчивыми породами, склонными к кавернообразованию (обвалам, осыпям), необходимо поддерживать ламинарный режим течения бурового раствора в кольцевом пространстве скважины.

Технические характеристики очистн1х устройств должны обеспечивать требуемую степень очистки бурового раствора при выбранном его расходе и заданной, максимально допустимой концентрации шлама в потоке.

Режим течения промывочной жидкости определяется средней скоростью потока, плотностью и реологическими характеристиками жидкостей, а также размерами канала. Область существования ламинарного режима течения воды и других вязких жидкостей определяется условием:

Re < Кекр = 2100, (7.33)

где Re - критерий Рейнольдса.

При промывке скважины водой критерий Рейнольдса рассчитывается по формулам:

для бурильных (утяжеленных) труб:

Reт = (7.34)

(\i - динамический коэффициент вязкости воды, Пас; d0 - внутренний диаметр бурильных (утяжеленных) труб, м; Q - объемный расход бурового раствора, м3/с);

для кольцевого пространства

Reкп = ,п d • (-

Если критерий Рейнольдса больше его критического значения Re > Reкр, то режим течения будет турбулентным.

При промывке скважин вязкопластичными буровыми растворами режим течения зависит от критерия подобия Хедстрема (He):

для бурильных труб

Heт = (7.36)

(х0 - динамическое напряжение сдвига, Па; п - пластическая вязкость, Пас);

для кольцевого пространства

Heк.п = 0(D2 d) , (7.37)

Если критерий Рейпольдса мепьше критического зпачепия Кекр, т.е. Re < Кекр = 9(He), (7.38)

режим течепия ламипарпый. При Re > Кекр режим течепия турбулепт-п1й. Критическое зпачепие критерия Рейпольдса можпо определить по формуле:

Reкр = 2300 + 7,8He0,56. (7.39)

Для определепия режима течепия бурового раствора в бурильпых трубах или кольцевом прострапстве пеобходимо по формулам (7.34) или (7.35) рассчитать критерий Рейпольдса Re. В случае если при промывке скважипы используют вязкопластичпую промывочпую жидкость, в этих формулах величипу \i следует замепить па пластическую вязкость 1, по формулам (7.36) или (7.37) вгчислить критерий Хедст-рема Не, а затем по формуле (7.39) пайти соответствующее зпачепие Reкр и сопоставить его с вгчислеппым зпачепием критерия Re.

Баланс давления. Уравпепие балапса давлепия в бурящейся сква-жипе имеет вид

Р0 = Рм + Рб.к + Рк.п + Рд + Рдв, (7.40)

где Р0 - рабочее давлепие буровых пасосов; Рм - потери давлепия в пагпетательпом трубопроводе и элемептах паземпого оборудовапия; Рб.к - потери давлепия в бурильпой колоппе; Рк.п - потери давлепия в кольцевом прострапстве; Рд - потери давлепия в пасадках долота; Рдв -перепад давлепия в забойпом двигателе.

Рабочее давлепие буровых пасосов следует устапавливать в пределах

Р0 = (0,65 + 0,85)рomax, (7.41)

где р0max - максимальпое (паспортпое) давлепие буровых пасосов при задаппых их подаче и размере втулок.

Потери давлепия в циркуляциоппых элемептах паземпого обо-рудовапия с достаточпой для практики точпостью можпо определить по формуле:

Рм = «мpQ 2. (7.42)

Коэффициепт гидравлических потерь ам паходится по табл. 7.33, как сумма коэффициептов потерь ам,- в отдельпых элемептах циркуля-циоппой системы:

Ом =

Т а б л и ц а 7.33

Потери давления (в Па) в бурильной колонне складываются из потерь давления в гладкой части бурильных труб рт, дополнительных потерь давления в замковых (и муфтовых) рзам соединениях и потерь давления в утяжеленных бурильных трубах рубт:

Рб.к = рт + рзам + рубт.

(7.43)

Потери давления (в Па) в гладкой части бурильных труб и в утяжеленных бурильных трубах определяются по формуле:

8 3 Li Q 2

рт<убт) = - убт)~Т PQ

(7.44)

где X т<;убт) - коэффициент гидравлического сопротивления; Lj - длина i-го участка бурильной колонны (УБТ), м; d0i - внутренний диаметр i-го участка бурильной колонны (УБТ), м. При ламинарном режиме течения

X тубт) =

64/y1Re.

(7.45)

Безразмерный коэффициент У1 находят по кривой 1 (рис. 7.2), зная соответствующее значение критерия Сен-Венана:

(7.46)