animateMainmenucolor
 
Малогабаритные буровые установки
 
 
Вездеходы Арго
 
 
Каталог предприятий
 
 
Сделай заказ
 
 
Наличие на складе
 
 
Буровые установки
 
 
Буровое оборудование
 
 
Буровой инструмент
 
 
Запчасти к буровым установкам
 
 
Технология бурения скважин
 
 
Расчеты в бурении
 
 
Горные породы
 
 
Природные ресурсы
 
 
Техника для содержания скважин
 
 
Бурильно-крановые машины
 
 
Буровые вышки
 
 
Насосное оборудование
 
 
Оборудование водопонижения
 
 
Нефтегазопромысловое оборудование
 
 
Нефтегазопромысловая спецтехника
 
 
Горнодобывающее оборудование
 
 
Геофизическое оборудование
 
 
Геологоразведка
 
 
Добыча золота
 
 
Словарь
 
 
Реклама
 
 
Инженерно-геологические изыскания
 
 
Инженерно-геодезические изыскания
 
 
Учебные заведения
 
 
Дополнительное оборудование
 
 
Фотографии
 
 
Заказать буровое оборудование, станок СКБ 4
 
 
Карта сайта
 
 
{продукция}
{компания}

Потери давления при бурении на нефть и газ

Последовательность расчета потерь давления при бурении на нефть и газ

При турбулентном режиме течения в бурильных трубах и УБТ гидравлические потери (в Па) вычисляют по формуле Дарси-Вейсбаха

     (14.39)

при ламинарном режиме течения вязкопластичной жидкости

pm=4τ0l/βd1(14.40)

а вязкой жидкости по формуле (11.20) при

λm=64/Re.              (14.41)

Здесь λт - коэффициент гидравлических сопротивлений труб; l -длина труб, м; v - средняя скорость течения раствора м/с; d1 - внутренний диаметр труб, м; β - безразмерный коэффициент, определяемый по кривым рис. 14.4 в зависимости от числа Сен-Венана - Ильюшина (Sen),

Sen = τ0d /(ηv)           (14.42)

Re=vdρб.р/η         (14.43)

При расчете гидравлических потерь в кольцевом пространстве:

при турбулентном режиме                    (14.44)

при ламинарном течении вязкопластичной жидкости                     (14.45)

при ламинарном течении вязкой жидкости ре определяться по формуле (11.25) при

                (14.46)

В выражениях (14.44)-(14.46) λк - коэффициент гидравлических сопротивлений в кольцевом пространстве; lк - длина участка кольцевого пространства с диаметральным зазором Dc - d, м; Dc - средний диаметр рассматриваемого участка скважины, м; d - наружный диаметр бурильной колонны, м; βк - безразмерный коэффициент, определяемый по кривым рис. 14.4 для кольцевого пространства; Reк - число Рейнольдса для кольцевого пространства.

 

Рис.14.4. Зависимость безразмерного коэффициента βк, от числа Сен-Венана - Ильюшина: 1 - для труб; 2 - для соосного кольцевого пространства

Числа Сен-Венана и Рейнольдса для кольцевого пространства

                   (14.47)

                 (14.48)

Гидравлические потери при турбулентном течении можно рассчитать по формуле (14.39), если λ вычислить по формуле Блазиуса:

λ=ψ/Re0,25,            (14.49)

где ψ=0,3164 - для труб круглого поперечного сечения; ψ=0,339 - для кольцевого пространства; λ для ЛБТ на 10-15% меньше, чем для стальных труб.

Потери давления при течении раствора в бурильных замках приближенно можно рассчитать по формуле Борда — Карно

              (14.50)

а в сужениях кольцевого пространства бурильными замками

               (14.51)

где iб.з - число бурильных замков в рассматриваемом участке.

Коэффициенты местных сопротивлений бурильного замка ЗН и ЗШ соответственно

             (14.52)

dmin - минимальный диаметр проходного канала высаженного внутрь конца трубы, м; dб.э.н - наименьший диаметр проходного канала бурильного замка, м.

Коэффициент местных сопротивлений сужения кольцевого пространства бурильным замком

              (14.53)

В других элементах циркуляционной системы кроме долотных насадок и ГЗД

рц.с=Σаiρб.рQ2              (14.54)

где аi - коэффициент сопротивлений элемента циркуляционной системы, м-4.

Смене ламинарного режима турбулентным соответствует критическое значение числа Рейнольдса:

Reкр=7.3Не0,58+2100           (14.55)

где Не - число Хедстрема,

He=ReSen=τ0ρб.рd22             (14.56)

в кольцевом пространстве

           (14.57)

 

Вычислив число Хедстрема, Reкр, можно найти также по графику (рис. 14.5).

При турбулентном режиме v>vкр. Для потока в трубах  

vкр=ηReкрб.рd         (14.58)

а в кольцевом пространстве

             (14.59)

Рис. 14.5. Кривая критических значений числа Рейнольдса перехода в турбулентный режим

При роторном бурении гидромониторными долотами необходимая гидравлическая мощность Nr min приближенно может быть оценена в зависимости от удельной осевой нагрузки на долото Руд, частоты его вращения nд и диаметра Dд по рис. 14.6.

Рис. 14.6. Зависимость между минимально необходимой гидравлической мощностью на забое и удельной осевой нагрузкой, частотой вращения при роторном бурении гидромониторными шарошечными долотами с симметричной схемой промывки. Числа у кривых указывают диаметр долота в мм.

Во избежание преждевременного выхода из строя промывочных узлов гидромониторных долот перепад давлений в насадках не должен превышать рпред≈13 МПа. Поэтому перепад давлений в насадках долота при роторном бурении нужно выбрать с соблюдением следующих условий:

               (14.60)

где рнм - наибольшее давление, которое может создавать насос при подаче Q, Па; Σрk - гидравлические потери в кольцевом пространстве скважины, Па; Nг - гидравлическая мощность, найденная по рис. 14.6; Σрт - гидравлические потери в бурильных трубах, УБТ и бурильных замках.

При бурении ГЗД

       (14.61)

где рз.д - перепад давления в забойном двигателе, Па, при турбинном бурении

                   (14.62)

где pтабл - перепад давлений при расходе Qтабл бурового раствора с плотностью ртабл, Па.

При отсутствии опытных данных, объемную скорость утечек (в м3/с) через уплотнительный узел вала ГЗД можно вычислить по эмпирической формуле

             (14.63)

Для реализации перепада давлений рд в долоте при бурении с ГЗД необходимы насадки с площадью выходных сечений (м2)

                (14.64)

По величине ƒн устанавливают диаметр и число насадок гидромониторных долот.

Перепад давления в промывочных насадках буровых долот можно рассчитать по формуле

рдб.р.Q2/2μ2нƒ2н                         (14.65)

В формулах (14.64) и (14.65) μн - коэффициент расхода, зависящий от конфигурации насадки, отношения длины проходного канала к диаметру и числа Рейнольдса; при приближенных расчетах принимают для обычных долот μн≈0,64÷0,7,

а для гидромониторных долот с более совершенной конфигурацией входного участка μн=0,9÷0,95; ƒн - площадь выходных сечений насадок, м2; Q - в м3/с.

Для обеспечения циркуляции бурового раствора в заданном количестве насос должен развивать давление, которое складывается из суммы потерь давления (в Па) на всех участках циркуляционной системы

рΣmк+pб.з.б.зц.сз.дд             (14.66)

Торговый дом АУМАС