а
ПодачаvнІ 3,8 дм3/с ІІ 5,6 дм3/з ІІІ 8,4 дм3/с ІV 12,9 дм3/с1,911 м/с 2,812 м/4,225 м/с 6,489 м/с
Визначаємо втрати напору на гідравлічні опори при русі суміші рідини з піском в затрубному просторі:
, (2.7.)
де j - коефіцієнт, що враховує підвищення гідравлічних втрат напору в результаті змісту піску в рідині. Знаходиться в межах 1,1? 1,2, приймаємо j=1,02;
l - коефіцієнт тертя при русі води в затрубному просторі, визначається за різновиди діаметрів 146 мм (Dв=128 мм) і 60 мм (dн=60 мм) труб: 128 - 60 мм, для яких l=0,035; н-зовнішній діаметр промивних труб.в- швидкість висхідного потоку рідини в затрубному просторі, м/с. (Наприклад, q=3,8 дм3/с 146х60 мм? Vв=0,365 м/с).
Для витрат рідини на І, ІІ, ІІІ та ІV швидкостях насосної установки (див. таблицю 2.12.) знаходимо відповідні значення швидкостей висхідного потоку для 60 мм промивних труб, спущених в 146 мм колонку; вони рівні м/с.
Підставляючи значення у формулу (2.7.), одержимо втрати напору h2 при русі рідини з піском в затрубному просторі:
Визначаємо втрати напору на зрівноважування стовпів рідини різної щільності в пром. трубах і в затрубному просторі за формулою К.А. Апресова:
, (2.8.)
де m - пористість піщаної пробки m=0,3; площа поперечного перерізу 146 мм експ. колони F=129 см2; висота пробки промитої за один прийом (довжина двох трубкок дорівнює 14 м); - площа поперечного перерізу кільцевого простору між 146 мм і 60 мм трубами f=101 см2;
rп - густина піску rп=2600 кг/м3
rж - щільність пром. рідини - води rж=1000 кг/м3; кр - швидкість вільного падіння піщинок у воді для піщинок розміром d=1,0 мм дорівнює 9,5 см/с (таблиця 2.13.); в - швидкість висхідного потоку рідини, см/с.
Таблиця 2.13
Швидкість вільного падіння піщинок у воді vкр
Розмір зерна, ммСкорость вільного падіння см/с1,009,50
Визначаємо втрати напору на гідравлічні опори в шлангу і вертлюге при русі води. Ці втрати знаходимо по таблиці 2.14. шляхом інтерполювання
Підставляючи значення у формулу (2.8.) знаходимо втрати напору h3 при роботі установки:
Таблиця 2.14
Гідравлічні втрати напору в шлангу і вертлюге
Витрата води дм3/спотер напору, мРасход води дм3/спотер напору, м348294893651210506171210472215186
Втрати напору виникають в шлангу h4 і вертлюге h5 , складають в сумі при роботі:
на І швидкості ( h4 + h5 ) I=7,2 м;
на ІІ швидкості ( h4 + h5 ) II=15 м;
на ІІІ швидкості ( h4 + h5 ) III=31,8 м;
на ІV швидкості ( h4 + h5 ) IV=128 м;
Знаходимо втрати напору h6 на гідравлічні опори в 73 мм нагнітальної лінії від насоса агрегату до шланга. Приймаються довжину цієї лінії l=50 м. За формулою (2.9.) Знаходимо втрати напору:
Визначаємо тиск на викиді насоса (мПа):
рн =, (2.10.)
Підставляючи значення, маємо:
Визначаємо тиск на вибої при роботі установки:
, (2.11.)
де Н - глибина свердловини, м;
Підставляючи дані у формулу (2.11.), отримуємо:
Визначаємо потужність, необхідну для промивання свердловини від піщаної пробки за формулою:
, (2.12.)
де hа - загальний механічний к.к.д. насосної установки hа=0,8.
Підставивши в формулу (2.12.), маємо:
Так як насосна установка УН1Т - 100х200 має номінальну потужність 83 кВт, то робота її на ІV швидкості неможливо. Тому розрахунки будемо вести тільки для трьох швидкостей.
Визначимо коефіцієнт використання максимальної потужності насосної установки:
, (2.13.)
Визначимо швидкість підйому розмитого піску, який знаходиться як різниця швидкостей:
п=vв-vкр, (2.14.)
Підставляючи фактичні дані, отримаємо:
Тривалість підйому розмитою пробки після промивки на довжину коліна (двох трубок) до появи чистої води обчислюється за формулою:
, (2.15.)
Отже, тривалість підйому піску:
Визначаємо розмиває силу рідини за формулою:
, (2.16.)
де Q - подача агрегату, дм3/с; - площа поперечного перерізу струменя рідини, що нагнітається в свердловину, тобто площа поперечного перерізу промивних труб; - площа прохідного перетину експлуатаційної колони (для 168 мм колони дорівнює 129 см2).
Підставляючи значення у формулу (2.16.), одержимо значення ...
