Составление технологического регламента промывочной жидкости для бурения скважины в определенных геологических условиях, страница 7

Расчитаем потери давления в кольцевом пространстве.

За УБТС – 229:

Se = tо*(DСКВ–DН)/ (h*WУБТС) = 6*(0,3248-0,229)/(0,008*0,77) = 93

bУБТС= 1-4/Se*[(1,2+0,5*Se)1/2-1] = 1-4/93*[(1,2+0,5*93)1/2-1] = 0,746.

∆PУБТС= 4*tо*LУБТС/bУБТС*(DСКВ–DН) = 4*6*87/0,74*(0,3248-0,229) = 29453 Па

 В интервале за ТБВК:

Se = 6*(0,3248-0,140)/(0,008*0,47) = 294

bТБВК = 1-4/294*[(1,2+0,5*294)1/2-1] = 0,85

∆PТБВК = (4*6*183)/0,85*(0,3248-0,140) = 27960 Па

∆PКП  = 29453 + 27960 = 57413 Па

Выше приведенные расчеты были приведены для не обсаженного ствола скважины, а теперь следует, учитывая обсадную колонну (т.е. 100 метров кондуктора), привести расчет для потерь и в конечном итоге определим критическую плотность:

Se = 6*(0,3-0,140)/(0,008*0,47) = 255

bТБВК = 1-4/255*[(1,2+0,5*255)1/2-1] = 0,84

∆PТБВК = (4*6*100)/0,84*(0,3-0,140) = 17857 Па

∆PКП  = 57413 + 17857 = 75270 Па

r0 крит = КП КП/rВ*g*zпогл = 1,15-75270/1000*9,81*370 = 1,130

r0 крит= 1,13 > r0 = 1,12  Следовательно на этом интервале поглощений не будет.

        Затем аналогичным образом проверим следующий интервал (3070 – 3500):

слабый пласт (КП = 1,28) при циркуляции бурового раствора с r =1220 кг\м3

tо = 80 дПа, h = 0,01 Па*с  и Q = 22 л\с. Бурильная колонна состоит из следующих компнентов: УБТС – 178 (150 м); ТБВК – 140 (2550 м).

DСКВ = 1,1*DДОЛ = 1,1*0,2159 = 0,2375 м

Необходимо определить величину критической плотности бурового раствора с учётом гидравлических потерь в кольцевом пространстве при циркуляции:

r0 крит = КП КП/rВ*g*zпогл  ;

Расчитаем  скорости движения бурового раствора за разными компонентами бурильной колонны по формуле 

W = Q/[0.785*(DСКВ2DН2)] 

За УБТС – 178: WУБТ-178 = 0,022/0,785(0,23752-0,1782) = 1,13 м\с

За ТБВК – 140: WТБВК = 0,022/0,785(0,23752-0,1402) = 0,76 м\с

     Определим режим течения в кольцевом пространстве за УБТ – 229:

He =[tо*(DСКВ–DН)2*r]/h2             He =[8*(0,2375-0,178)2*1220]/0,012   = 345528

Reкр = 7,3*He0,58+2100                   Reкр = 7,3*3455280,58+2100 = 14002

Wкр = 13116*0,01/(0,2375-0,178)*1220 = 1,9 м\с

Так как Wкр= 1,9 > WУБТ-178 = 1,13, то режим течения промывочной жидкости ламинарный.

Расчитаем потери давления в кольцевом пространстве.

За УБТС – 178:

Se = tо*(DСКВ–DН)/ (h*WУБТС) = 8*(0,2375-0,178)/(0,01*1,13) = 42

bУБТС= 1-4/Se*[(1,2+0,5*Se)1/2-1] = 1-4/42*[(1,2+0,5*42)1/2-1] = 0,64.

∆PУБТС= 4*tо*LУБТС/bУБТС*(DСКВ–DН) = 4*8*150/0,64*(0,2375-0,178) = 126050 Па

 В интервале за ТБВК (в открытом стволе):

Se = 8*(0,2375-0,140)/(0,01*0,76) = 102

bТБВК = 1-4/102*[(1,2+0,5*102)1/2-1] = 0,75

∆PТБВК = (4*8*(3500-150-800))/0,75*(0,2375-0,140) = 1115897 Па

В интервале за ТБВК (обсаженный ствол 800 м):

Se = 8*(0,22-0,140)/(0,01*0,76) = 84

bТБВК = 1-4/84*[(1,2+0,5*84)1/2-1] = 0,73

∆PТБВК = (4*8*800)/0,73*(0,220-0,140) = 438356 Па

∆PКП  = 126050 + 1115897 + 438356 = 1680303 Па

Критическую плотность определяем по формуле:

r0 крит = КП КП/rВ*g*zпогл ;

r0кр= 1,30 – 1680303/(9,81*1000*3500) = 1,251

Данное значение r0кр= 1,251 получилось для участка 3440 – 3500 где КП = 1,30

Выше располагается интервал с КП = 1,28, расчитаем критическую плотность для вышележащего интервала:

 ∆PТБВК = (4*8*(3130-150-800))/0,75*(0,2375-0,140) = 953982 Па

∆PКП  = 126050 + 953982 + 438356 = 1518388 Па

r0кр= 1,28 – 1345948/(9,81*1000*3130) = 1,231

Таким образом у нас поглощения не будет, т.к. r0кр= 1,231 > 1,22 (плотность промывочной ж. на которой мы бурим этот интервал).

Проверка выбора значения t0 с целью обеспечения выноса шлама.

Проверку на вынос шлама определяем в самых широких частях кольцевого пространства, т.к. там будут самые маленькие скорости, если в этих случаях шлам будет выноситься, то дальше можно не проверять, так как размер кольцевого пространства меньше, скорости будут больше.

При  бурении интервала 0 – 100 м долтом Dд =0,3937 м на растворе r = 1060 кг/м3