Расчет промывки песчаной пробки

Страницы работы

Содержание работы

       5.Расчет промывки песчаной пробки.

Глубина скважины L = 1020 м; диаметр эксплуатационной колонны D = 0,114м; диаметр промывочных труб d = 0,048м; расчетный диаметр песчинок dп = 0,001м; песчаная пробка высотой h = 10 м. Долевой объем песчинок в смеси b = 0,01. Для промывки применяется техническая вода с вязкостью μж = 0,11 Па·с и плотностью ρж= 1050кг/м3. Плотность песка ρп= 2500кг/м3. Время разрушения пробки погружением колонны НКТ на одну трубу составляет Т = 360с. Для промывки предварительно намечена насосная установка Азинмаш – 32М.

Рассчитать необходимое давление при прямой промывки на выкиде насоса; мощность двигателя; время промывки и разрушающую силу струи потока.

Решение.

Расчет гидравлических потерь исходящего потока:

Vим/с,

где Vв – скорость исходящего потока;

      Q = 0,0103 – подача насоса, м3/с;

      dвн = 0,0403 – внутренний диаметр промывочных труб, м.

Rеи,

где Rеи – число Рейнольдса исходящего потока.

Так как Rеи = 3077 > 2320 – режим движения исходящего потока турбулентный.

λи ,

где λи – коэффициент гидравлического сопротивления исходящего потока.

Ри МПа,

где Ри - гидравлических потерь исходящего потока.

Расчет гидравлических потерь восходящего потока:

Qв = Q· (1 + b) = 0,0103· (1 + 0,01) = 0,0104 м3/с,

где Qв – расход восходящего потока.

                            Vв м/с,

где Vв - скорость восходящего потока ,

       Dвн = 0,1103 - внутренний диаметр эксплуатационной колонны, м.

μс =  μж· (1+2,5·b) = 0,11· (1+2,5·0,01) = 0,113 Па·с,

где μс – вязкость дисперсной системы.

ρс = ρп ·b + ρж· (1 - b) = 2500·0,01 + 1050· (1 – 0,01) = 1064кг/м3,

где ρс – плотность дисперсной системы.

Rев,

где Rев - число Рейнольдса восходящего потока.

Так как Rев = 830 < 2320 – режим движения восходящего потока ламинарный.

λв ,

где λв – коэффициент гидравлического сопротивления восходящего потока.

Рв МПа,

где Рв - гидравлических потерь восходящего потока.

Р = Ри + Рв = 35,2 + 9,5 =45 МПа,

где Р - необходимое давление при прямой промывки на выкиде насоса.

N = Р·Q/0,65 = 45·103·0,0103/0,65 = 709 кВт,

где Nд – мощность двигателя.

                                Vсв м/с,

гдеVсв  - скорость свободного оседания частиц песка, м/с.

Vст = Vсв ·ε2 ·φ(ε) = 0,0017·0,992·0,96 = 0,0016 м/с,

где Vст – скорость свободного оседания частиц песка при стесненной            седиментации;

                              ε = 1 – b = 1 – 0,01 = 0,99;

                             φ(ε) = 10-1,82b = 10-1.82·0.01 = 0.96;

Vп = Vв - Vсв = 1,26 - 0,0016 = 1,258 м/с,

где Vп – скорость подъема песка.

Т = 1980с,

где Т – время промывки.

Рразр. = V2 ·ρж/2 = 82 ·1050/2 = 33600 Н,

где Рразр. - разрушающую силу струи потока, приходящаяся на 1 м2.

Вывод: Гидравлическая мощность насосного агрегата составляет N=630 кВт, время промывки Т=1980 с и разрушающая сила P=33,6 кН, такая мощность обусловлена глубиной L=1020 м.

Похожие материалы

Информация о работе