визначаються за формулою (2.25)
, (2.25)
де - безрозмірний коефіцієнт гідравлічних опорів, який визначається залежно від режиму течії промивної рідини, а режим течії оцінюється через обобщеннийй критерій Рейнольдса (2.26)
, (2.26)
де - середня швидкість течії рідини в трубах, м/с,
, (2.27)
- щільність бурового розчину, кг/м3;
- глибина свердловини, м;
- довжина УБТ, м;
- внутрішній діаметр колони бурильних труб, м;
- пластична в'язкість бурового розчину, Па? с;
- динамічна напруга зсуву, Па.
Експериментально встановлено, що в більшості випадків повністю турбулентний потік утворюється при величині числа. При потік завжди ламінарний. У перехідному потоці, коли значення змінюється в межах 2000 ... 3000, потік є корковим (струменевим).
При ламінарному і струменевому перебігу коефіцієнт гідравлічного опору труб визначається за формулою (2.28)
, (2.28)
при турбулентному режимі (2.29)
, (2.29)
м/с;
- режим ламінарний;
;
МПа;
Для визначення втрат тиску в кільцевому просторі визначимо режим течії по числу Рейнольдса (2.30).
, (2.30)
де - середня швидкість течії рідини по кільцевому простору, м/с,
, (2.31)
Втрати тиску в кільцевому просторі свердловини визначаються за формулою (2.31)
, (2.32)
де для турбулентного режиму течії, для ламінарного і структурного режимів;
м/с;
- режим ламінарний;
;
МПа;
Визначення втрат тиску в УБТ проводиться за методом еквівалентних довжин за формулою (2.33)
, (2.33)
де - еквівалентна довжина місцевих опорів, м
. (2.34)
м.
МПа.
Визначення втрат тиску в бурильних замках також виробляють через еквівалентну довжину місцевих опорів за формулою (2.35)
, (2.35)
де - еквівалентна довжина місцевих опорів, м
, (2.36)
де - еквівалентна довжина замкового з'єднання, виражена в частках внутрішнього діаметра труб, для труб 127 мм
м;
МПа;
Визначення втрат тиску в промивних отворах долота проводиться за формулою (2.37)
, (2.37)
де - величина, що залежить від витрати промивної рідини і форми сопла, змінюється в межах 120? 10-8 ... 57? 10-8 у гідромоніторних доліт з округленим входом і конусностью;
- швидкість витікання рідини з промивних отворів долота, м/с;
F - сумарна площа отворів в долоті, м2 F=5,67? 10-4 м2
МПа;
Втрати тиску в поверхневій обв'язці свердловини з буровими насосами визначаються за формулою (2.38)
, (2.38)
де
МПа;
Втрати тиску при циркуляції (2.24)
МПа;
Отримані результати розрахунку необхідні для підбору насоса, який наведено в третьому розділі даної пояснювальної записки.
2.8 Розрахунок обсадних колон
Експлуатаційна колона діаметром 168,3 мм розраховується:
- на зовнішнє надлишковий тиск в момент закінчення цементування;
на зовнішнє надлишковий тиск на пізній стадії експлуатації свердловин;
на внутрішнє надлишковий тиск у момент опресування колони;
на растягивающую навантаження від власної ваги.
Вихідні дані для розрахунку експлуатаційної колони представлені в таблиці 2.10
Таблиця 2.10 - Вихідні дані для розрахунку експлуатаційної колони
ПараметрЕдініци ізмереніяЗначеніеДіаметр обсадної колоннимм168Глубіна спуску колонним3102Плотность бурового растворакг/м31140Глубіна до рівня цементу за колоннойм2074Інтервал продуктивного пластам2974-3102Коеффіціент аномальності пластового тиску в продуктивному пласті - 0,95Плотность пластового флюїду (в період її введення в експлуатацію) кг/м3848Плотность рідини, що надходить в свердловину в кінці експлуатаціікг/м3878Плотность мінералізованої води в застиглому цеметекг/м31100Сніженіе рівня в колоні в кінці експлуатаціім2500
1) Розрахунок зовнішніх тисків.
На глибині 2 074 м близько цементу:
(2.39)
На глибині 2 974 м над продуктивним пластом:
На глибині 2 974 м в продуктивному пласті:
(2.40)
На глибині 3102 м в продуктивному пласті:
Так як товщина продуктивного пласта менше 200 м, тиск в ньому приймається постійним і рівним среднеарифметическому:
Це тиск поширюєт...
