Значения потерь напора h3 для уравновешивания разности удельных весов жидкости в трубах и затрубном пространстве, м вод. Ст.
Диаметр эксплуатаци-онной колонны Dнар, мм |
Диаметр промывочных труб НКТ dусл, мм |
|||||||
Прямая промывка |
Обратная промывка |
|||||||
60 |
73 |
89 |
114 |
60 |
73 |
89 |
114 |
|
114 |
19 |
25 |
- |
- |
47 |
32 |
- |
- |
146 |
15 |
18 |
21 |
- |
76 |
51 |
35 |
- |
168 |
14 |
16 |
19 |
27 |
105 |
70 |
47 |
27 |
7) Мощность, л.с., необходимая для промывки песчаной пробки:
=94,28
л.с. (8)
где Q – производительность насоса (расход промывочной жидкости в трубах), л/с;
ж – удельный вес промывочной жидкости (ж = 1 г/см3);
ηа – к. п. д. промывочного агрегата (ηа=0,65).
Перевести значение мощности из л.с. в кВт (1 кВт = 1,36 л.с.).
8) Использование максимальной мощности, %, промывочного агрегата
=94,28%.
(9)
где Nmax – принять равной 100 л.с.
Таблица 5
Критическая скорость падения песчинок ω
Максимальный размер зерен, мм |
Скорость свободного падения, см/сек |
Максимальный размер зерен, мм |
Скорость свободного падения, см/сек |
Максимальный размер зерен, мм |
Скорость свободного падения, см/сек |
0,01 |
0,01 |
0,23 |
2,80 |
1,00 |
9,5 |
0,03 |
0,07 |
0,25 |
3,00 |
1,20 |
11,02 |
0,05 |
0,19 |
0,30 |
3,50 |
1,40 |
12,54 |
0,07 |
0,36 |
0,35 |
3,97 |
1,60 |
14,00 |
0,09 |
0,60 |
0,40 |
4,44 |
1,80 |
14,90 |
0,11 |
0,90 |
0,45 |
4,90 |
2,00 |
15,70 |
0,13 |
1,26 |
0,50 |
5,35 |
2,20 |
16,50 |
0,15 |
1,67 |
0,60 |
6,25 |
2,40 |
17,20 |
0,17 |
2,14 |
0,70 |
7,07 |
2,60 |
17,90 |
0,19 |
2,39 |
0,80 |
7,89 |
2,80 |
18,60 |
0,21 |
2,60 |
0,90 |
8,70 |
3,00 |
19,20 |
Таблица 6
Гидравлические сопротивления в шланге и вертлюге
Расход воды, л/сек |
Потери напора, м вод. ст. |
Расход воды, л/сек |
Потери напора, м вод. ст. |
3 |
4 |
7 |
22 |
4 |
8 |
8 |
29 |
5 |
12 |
9 |
36 |
6 |
17 |
10 |
43 |
Обратная промывка водой. Гидравлические сопротивления, м вод. ст., при движении жидкости в затрубном пространстве (нисходящий поток)
,
(10)
Гидравлические сопротивления при движении смеси жидкости с песком внутри НКТ (восходящий поток) м вод. ст.:
,
(11)
Дополнительные потери напора h3 на уравновешивание разности удельных весов жидкости в НКТ и в затрубном пространстве определяются по табл. 4 (обратная промывка).
Гидравлические сопротивления в шланге и вертлюге при обратной промывке обычно отсутствуют (h4=0).
Гидравлические сопротивления в нагнетательной линии h5 будут те же, что и при прямой промывке.
Дальнейшие расчеты ведутся так же, как и для прямой промывки. Скорость восходящего потока жидкости в НКТ, дм/с, в схеме обратной промывки при заданном расходе Q можно определить из соотношения:
25,5
дм/с
где Q – л/с;
dв – внутренний диаметр НКТ, дм.
Гидравлический расчет промывки песчаных пробок нефтью аналогичен расчету промывки пробок водой, но вследствие более высокой вязкости нефти улучшаются показатели промывки – требуется меньше времени и получается, более высокое использование мощности промывочного агрегата.
Для промывки песчаных пробок применяются промывочные агрегаты ПА8-80, «Азинмаш-32М» смонтированные на гусеничном тракторе Т-100 М или «Азинмаш-35А», эксплуатационные характеристики которых приведены в табл. 7 и 8. «Азинмаш-35А» смонтирован на платформе ЗИЛ-131 и имеет трехплунжерный насос одинарного действия марки 2НП-160.
Таблица 7
Техническая характеристика агрегата ПА8-80
Скорость |
Число оборотов вала трактора в минуту |
Число двойных ходов поршня насоса в минуту |
Производитель-ность насоса (при коэффициенте наполнения 0,8), л/сек |
Давление на выкиде насоса, кгс/см2 |
I |
850 |
36 |
4,6 |
80 |
II |
50 |
6,5 |
58 |
|
III |
99 |
12,8 |
30 |
Таблица 8
Техническая характеристика насоса 2НП-160 Агрегата «Азинмаш-35»
Скорость |
Частота вращения коренного насоса, об/мин |
Производительность, л/сек |
Давление, МПа (кгс/см2) |
II |
50,2 |
4,32 |
16,0 (160) |
III |
89,7 |
7,73 |
11,0 (110) |
IV |
140,0 |
12,05 |
7,0 (70) |
V |
206,0 |
17,75 |
4,8 (48) |
Используется и другие агрегаты для ремонта скважин: АПРС-40К, АПРС-40К1, на базе КрАЗ-260 т, АПРС-40У – на базе Урал-3420. Кроме того применяют плунжерные насосы высокого давления Н-200К, НП-200, имеющие соответственно подачу Q от 2 до 37,8 л/с при давлении Р от 6,1 до 63 МПа.
Задание: Произвести гидравлический расчет промывки песчаной пробки при следующих данных по вариантам. Песчаная пробка находится внутри эксплуатационной колонны выше фильтра. Предполагается промывку вести промывочным агрегатом «Азинмаш-32М» или «Азинмаш-35»
Вариант Параметр |
1 |
1. Глубина скважины Н, м |
1600 |
2.Диаметр эксплуатационной колонны Dэ к мм |
114 |
3. Диаметр НКТ, мм |
60 |
4. Расход жидкости в промывочных трубах Q, л/с |
5 |
5. Максимальный размер песчинок (зерен), составляющих пробку, δ, мм |
1 |