За тбпв

Определим действительные числа Рейнольдса при течении жидкости в кольцевом пространстве по формуле (6.6): между ТБВК и необсаженным стволом, диаметр которого примем равным внутреннему диаметру последней обсадной колонны d_с = 0,22 м:

за УБТ-165

Так как полученные значения Rе_кп < Rе_кр, то движение жидкости везде в кольцевом канале происходит при ламинарном режиме.

Вычислим числа Сен-Венана по формуле (6.14):

За ТБПВ

за УБТ-165

Находим значения β по формулам (6.15);

За ТБПВ

За УБТ-165

Рассчитаем потери давления по длине кольцевого пространства на участке за ТБВК до глубины слабого пласта по формуле (6.12):

Местные потери от замков ЗП-127 в кольцевом пространстве определяем по формуле (6.16). Согласно табл. 5.7 d_м = 0,127м. Примем ℓ_т = 12м.

=

Потери давления на участке за УБТ:

Вычисляем потери давления внутри бурильной колонны. Для этого определяем критические числа Рейнольдса по формуле (6.4):

В ТБПВ

В УБТ-165

Находим действительные числа Рейнольдса жидкости в бурильных трубах и УБТ, составляющих бурильную колонну, по формуле (6.5):

В ТБПВ

В УБТС-165

В бурильной колонне везде действительные числа Rе_т > Rе_кр, следовательно, потери давления определяются по формуле Дарси-Вейсбаха.

Вычисляем значения коэффициентов гидравлического сопротивления по формуле (6.9):

В ТБПВ

В УБТ-165

Рассчитаем потери давления внутри ТБПВ и УБТ по формуле (6.7):

В ТБПВ

В УБТ-165

Местные потери от замков ЗП-127 в колонне определяем по формуле (6.17):

Вычислим потери давления в наземной обвязке по формуле (6.18), предварительно найдя из табл. 6.1. значения коэффициентов:

+0,44+0,4)·10⁵·1167·0,033²=0,337 МПа.

Потери давления в кольцевом пространстве за ТБПВ ранее определены для участка длиной 1090 м. Перечислим это значение на полную длину ТБВК L = 1237:

Вычислим сумму потерь давления во всех элементах циркуляционной системы, за исключением потерь давления в долоте по формуле (6.3):

Рассчитываем резерв давления ∆Р_р для потерь в долоте по формуле (6.21) при в = 0,8:

Определим возможность использования гидромониторного эффекта, вычислив скорость течения жидкости в насадках долота по формуле (6.22) при μ = 0,95:

Так как υ_д > 80 м/с и перепад давления ∆Р_д = 11 МПа < ∆Р_к = 12 МПа, то бурение данного интервала возможно с использованием гидромониторных долот.

Приняв υ_д = 80 м/с, найдем перепад давления по формуле (5.10):

Таким образом, расчетное рабочее давление в насосе составит

Р_н = 11,4 · 10⁶ +4,2 · 10⁶ =15,6 МПа.

Площадь промывочных отверстий вычисляем по формуле (6.24):

Ø =

В долоте устанавливаем три насадки. Их внутренний диаметр определяем по формуле (6.25):

Строим график распределения давления в циркуляционной системе:

Рис. График распределения давления в циркуляционной системе.

1 – турбобур с долотом;

2, 3 - УБТ –165;

4 – ТБВ-127;

5– обсадная колонна;

6– слабый пласт;

7- продуктивный пласт.

ДляГЗД.

Методики гидравлических расчетов при гзд и роторном способах бурения мало отличаются друг от друга.

При расчете дополнительно лишь необходимо учитывать перепад давления в гзд, а также между ним и стенками скважины. Имея ввиду изложенное выше, проделаем гидравлический расчет в конспективной форме.

Предварительно вычислим параметры φ и ∑ (∆Р_кН). Значение φ рассчитаем по формуле (6.2) с помощью найденных в п. 8.5. скорости υ_м = 2,17 м/ч = 6 · 10^-3 м/с и в п. 8.3. расхода Q = 0,037м³/с:

т.е. содержание шлама в потоке (1-φ) ≈ 0.

Действительные числа Rе_кп в кольцевом пространстве определим по формуле (6.6). При этом внутренний диаметр последний обсадной колонны примем равным диаметру долота d_с = 0,280 м. тогда

за турбобуром

за УБТ-165

за ТБПВ-127

Критические числа Rе_кр на однородных участках кольцевого канала найдем по формуле (6.4):

за гзд

за УБТ-165

за ТБПВ-127

Таким образом, полученные результаты Re_кп>Re_кр, то движение жидкости в кольцевом канале происходит турбулентоном режиме.

Потери давления определяем по формуле Дарси-Вейсбаха:

за гзд

за УБТ-165

за ТБПВ-127

Найдем скорости течения жидкости на однородных участках кольцевого канала.

За гзд

за УБТ-165

за ТБПВ-127

Потери давления в кольцевом пространстве вычислим по формулам (6.8)

за гзд

за УБТ-165

за ТБПВ –127

Местные потери от замков ЗП-127 в кольцевом пространстве определяем по формуле (6.16). Согласно табл. 5.7. d_м = 0,127 м. Примем l_т = 12 м.

Вычислим потери давления внутри бурильной колонны. Для этого определяем критическое число Рейнольдса на участке колонны с наибольшим внутренним диаметром.

По формуле (6.4.)

в ТБПВ

Действительные числа Рейнольдса определим по формуле (6.5):

в ТБПВ

в УБТ-165

Так как в ТБВ Rе_т > Rе_кр, то на других участках с меньшими внутренними диаметрами это неравенство будет и подавно справедливо. Таким образом, в колонне везде течение турбулентное.

Значение коэффициентов λ_т внутри ТБПВ и УБТ найдем по формуле (6.9):

в ТБПВ

в УБТ-165

Потери давления внутри ТБПВ и УБТ рассчитаем по формуле (6.7):

в ТБПВ

в УБТ-165

Местные потери от замков ЗП-127 в колонне определяем по формуле (6.17):

Из табл. 6.1. найдем значения коэффициентов:

α_с = 0,4·10⁵м^-4, α_м = 1,2·10⁵м^-4, α_в = 0,44·10⁵м^-4,

α_к = 0,4·10⁵м^-4.

Потери давления в наземной обвязке вычислим по формуле (6.18):

Перепад давления в турбобуре рассчитаем по формуле (6.19):

Потери давления в кольцевом канале за ТБПВ ранее определены для участка длиной 964,095м. Пересчитаем это значение на полную длину ТБПВ L = 715м:

Вычислим сумму потерь давления во всей циркуляционной системе, за исключением потерь давления в долоте, по формуле (6.3):

Рассчитаем резерв давления ΔР_ρ для потерь в долоте по формуле (6.21) при в = 0,8:

ΔР_ρ = в р_н – (ΔР – ΔР_д) = 0,8 · 15· 10⁶ – 8 · 10⁶ = 4 МПа.

Определим возможность использования гидромониторного эффекта, вычислив скорость течения жидкости в насадках долота по формуле (6.22) при μ = 0,95:

Так как υ_д > 80 м/с и перепад давления ΔР_д = 4 МПа < ΔР_кр = 7 МПа, то бурение данного интервала возможно с использованием гидромониторных долот.

Примем υ_д = 80 м/с, найдем перепад давления в долоте по формуле:

тогда расчетное рабочее давление в насосе составит

Р_н = 8 · 10⁶ + 4*10⁶ = 12МПа.

По графику рис. 4 определим величину утечек Q в зависимости от полученного значения ΔР_д = 3,83 МПа и находим площадь промывочных отверстий долота по формуле (6.24):

Q_у = 0,0006 м³/с,

В долоте устанавливаем три насадки. Их внутренний диаметр определяем по формуле (6.25):

Строим график распределения давления в циркуляционной системе:

Рис. 15.1. График распределения давления в циркуляционной системе.

1 – турбобур с долотом;

2,3 - УБТ –165;

4 – ТБВ-127;

5– обсадная колонна;

6– слабый пласт;

7- продуктивный пласт.