Совершенствование профилей наклонно направленных скважин и технология их реализации на Игольско-Таловом месторождении

наружный диаметр замкового соединения dз3, м 0,170.

ЛБТ:

длина l4, м 2778;

наружный диаметр dн4, м 0,147;

внутренний диаметр dв4, м 0,125;

наружный диаметр замкового соединения dз4, м 0,172.

Элементы наземной обвязки:

Условный диаметр стояка, м 0,168.

Диаметр проходного сечения, м:

бурового рукава 0,102;

вертлюга 0,100;

ведущей трубы 0,85.

Определ

яются потери давления в бурильных трубах.

Вычисляются потери давления внутри бурильных труб. Для этого определяются значения критических чисел Рейнольдса в бурильной колонне по формуле:

Rекр=2100+7,3·((q·dв2·tО)/10·h2)0,58 . (2.48)

В ЛБТ:

Rекр=2100+7,3·((1,08·104 ·0,1252·20)/ 10·0,0272)0,58=16204.

В ТБПВ:

Rекр=2100+7,3·((1,08·104 ·0,1092·20)/ 10·0,0272)0,58=14132.

В УБТ-178:

Rекр=2100+7,3·((1,08·104 ·0,0902·20)/ 10·0,0272)0,58=10504.

В УБТ-146:

Rекр=2100+7,3·((1,08·104 ·0,0742·20)/ 10·0,0272)0,58=9778.

Определяются действительные числа Рейнольдса в бурильной колонне по формуле:

Rеm=(4·q·Q)/(10·p·dв·h) . (2.49)

В ЛБТ:

Rеm=(4·1,08·104 ·0,030)/(10·3,14·0,125·0,027)=12230

В ТБПВ:

Rеm=(4·1,08·104 ·0,030)/(10·3,14·0,109·0,027)=14024

В УБТ-178 :

Rеm=(4·1,08·104 ·0,030)/(10·3,14·0,090·0,027)=19108

В УБТ-146:

Rеm=(4·1,08·104 ·0,030)/(10·3,14·0,074·0,027)=20657

В бурильной колонне в ЛБТ и ТБПВ Rеm<Rекр, значит движение происходит при ламинарном режиме и описывается уравнением Сен-Венана, а вУБТ-178 и УБТ-146 Rеm>Rекр, следовательно движение происходит при турбулентном режиме и описывается уравнением Дарси-Вейсбаха. Определяются потери давления. Рассчитывается число Сен-Венана для колонны труб ЛБТ и ТБПВ формуле:

Sт=(p·tО·dв3)/(4·h·Q). (2.50)

В ЛБТ:

Sт=(3,14·20·0,1253)/(4·0,027·0,030)=303.

В ТБПВ:

Sт=(3,14·20·0,1093)/(4·0,027·0,030)=230.

Определив значение Sт, по рис. 6.7.[8, стр 72] определяется значение коэффициента b: для ЛБТ – 0,84; для ТБПВ – 0,82.

Вычисляются потери давления внутри бурильной колонны по формуле:

DРт=(4·tО·l)/(b·dв) МПа. (2.51)

В ЛБТ:

DРт=(4·20·2778)/(0,84·0,125)=2,117 МПа.

В ТБПВ:

DРт=(4·20·250)/(0,84·0,109)=0,224 МПа

Рассчитывается значения коэффициентов гидравлического сопротивления l для УБТ-178 и УБТ-146 по формуле:

l=0,1·(1,46·К/dв+100/ Rеm), (2.52)

где К – коэффициент шероховатости стенок, принимается для УБТ=3,0·10-4, м.

В УБТ-178:

l=0,1·(1,46·3,0·10-4/0,090+100/19108)=0,0322.

В УБТ-146:

l=0,1·(1,46·3,0·10-4/0,074+100/20657)=0,0326.

Вычисляются потери давления внутри УБТ-178 и УБТ-146 по формуле:

DРт=(l·0,8·q·Q2·l)/( p2·dв5) МПа. (2.53)

В УБТ-178 :

DРт=(0,0322·0,8·1,08·104·0,0302·62)/( 3,142·0,0905)= 0,48 МПа.

В УБТ-146:

DРт=(0,0326·0,8·1,08·104·0,0302·8)/( 3,142·0,0745)=0,093 МПа.

Суммарные потери давления внутри колонны бурильных труб и секций УБТ составит:

åDРт=0,093+0,48+2,117+0,224=2,92 МПа.

Местными потерями давления в приварных замках ТБПВ пренебрегают, так как потери не значительны [].

Вычисляются потери давления в наземной обвязке по формуле:

DРо=(аС+аР+аВ+аК) ·q·Q МПа, (2.54)

где аС=0,4, аР=0,3, аВ=0,3, аК=0,9 – коэффициенты гидравлических сопротивлений различных элементов обвязки (см.табл. 6.1[8,стр. 118]).

DРо=(0,4+0,3+0,3+0,9) ·105·10,8·104·0,030=1,85 МПа.

Вычисляются потери давления в затрубном пространстве. Для этого определяются значения критических чисел Рейнольдса по формуле:

Rекр=2100+7,3·((q·(dс-dн)2·tО)/10·h2)0,58 . (2.55)

В затрубном пространстве за ЛБТ на интервале 0-650 м:

Rекр=2100+7,3·((1,08·104 ·(0,230-0,147)2·20)/ 10·0,0272)0,58=10871.

В затрубном пространстве за ЛБТ на интервале 650-2778 м :

Rекр=2100+7,3·((1,08·104 ·(0,367-0,147)2·20)/ 10·0,0272)0,58=29273.

В затрубном пространстве за ТБПВ по формуле (2.55):

Rекр=2100+7,3·((1,08·104 ·(0,237-0,127)2·20)/ 10·0,0272)0,58=14260.

В затрубном пространстве за УБТ-178:

Rекр=2100+7,3·((1,08·104 ·(0,237-0,178)2·20)/ 10·0,0272)0,58=8004.

В затрубном пространстве за УБТ-146 :

Rекр=2100+7,3·((1,08·104 ·(0,237-0,146)2·20)/ 10·0,0272)0,58=11859.

В затрубном пространстве за забойным двигателем:

Rекр=2100+7,3·((1,08·104 ·(0,237-0,195)2·20)/ 10·0,0272)0,58=6080.

Вычисляются действительные значения чисел Рейнольдса в затрубном пространстве по формуле:

Rеm=(4·q·Q)/(10·p·(dс+dв)·h) . (2.56)

В затрубном пространстве за ЛБТ на интервале 0-650 м:

Rеm=(4·1,08·104 ·0,030)/(10·3,14·(0,230+0,147)·0,027)=4055

В затрубном пространстве за ЛБТ на интервале 650-2778 м:

Rеm=(4·1,08·104 ·0,030)/(10·3,14·(0,367+0,147)·0,027)=12230.

В затрубном пространстве за ТБПВ:

Rеm=(4·1,08·104 ·0,030)/(10·3,14·(0,237+0,127)·0,027)=14024.

В затрубном пространстве за УБТ-178 :

Rеm=(4·1,08·104 ·0,030)/(10·3,14·(0,237+0,178)·0,027)=3684.

В затрубном пространстве за УБТ-146:

Rеm=(4·1,08·104 ·0,030)/(10·3,14·(0,237+0,146)·0,027)=3991.

В затрубном пространстве за забойным двигателем:

Rеm=(4·1,08·104 ·0,030)/(10·3,14·(0,237+0,195)·0,027)=3539.

В затрубном пространстве Rеm<Rекр, значит движение бурового раствора происходит при ламинарном режиме и описывается уравнением Сен-Венана:

Sкп=(p·tО·(dс-dн)2+(dс+dн))/(4·h·Q). (2.57)

В затрубном пространстве за ЛБТ на интервале 0-650 м :

Sкп=(3,14·20·(0,23-0,147)2+(0,23+0,147))/(4·0,027·0,03)=50,34.

В затрубном пространстве за ЛБТ на интервале 650-2778 м :

Sкп=(3,14·20·(0,367-0,147)2+(0,367+0,147))/(4·0,027·0,03)=482,2.

В затрубном пространстве за ТБПВ:

Sкп=(3,14·20·(0,237-0,127)2+(0,237+0,127))/(4·0,027·0,03)=85,4.

В затрубном пространстве за УБТ-178 :

Sкп=(3,14·20·(0,237-0,178)2+(0,237+0,178))/(4·0,027·0,03)=25,8.

В затрубном пространстве за УБТ-146:

Sкп=(3,14·20·(0,237-0,146)2+(0,237+0,146))/(4·0,027·0,03)=61,5.

В затрубном пространстве за забойным двигателем :

Sкп=(3,14·20·(0,237-0,195)2+(0,237+0,195))/(4·0,027·0,03)=14,8.

Определив значение Sкп, по рис. 6.7.[8, стр 72] определяется значение коэффициента bкп: для ЛБТ на интервале 0-650 м – 0,66; для ЛБТ на интервале 650-2778 м – 0,87; для ТБПВ – 0,74; для УБТ-146 – 0,7; для УБТ-178 – 0,58; для забойного двигателя – 0,45.

Вычисляются потери давления в затрубном пространстве по формуле:

DРкп=(4·tО·l)/(bкп·(dс-dн)) МПа. (2.58)

В затрубном пространстве за ЛБТ на интервале 0-650 м:

DРкп=(4·20·650)/(0,66·(0,230-0,147))=0,95.

В затрубном пространстве за ЛБТ на интервале 650-2778 м :

DРкп=(4·20·2128)/(0,87·(0,367-0,147))=0,89.

В затрубном пространстве за ТБПВ:

DРкп=(4·20·250)/(0,74·(0,237-0,127))=0,25.

В затрубном пространстве за УБТ-178 :

DРкп=(4·20·62)/(0,58·(0,237-0,178))=0,14.

В затрубном пространстве за УБТ-146:

DРкп=(4·20·2128)/(0,7·(0,237-0,146))=0,01.

В затрубном пространстве за забойным двигателем:

DРкп=(4·20·2128)/(0,45·(0,237-0,195))=0,03.

Суммарные потери давления в затрубном пространстве составит:

 Скачать реферат