- •Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М.
- •Витание твердых частиц в потоках жидкости, газа и газожидкостной смеси
- •Перепад давления в местных сопротивлениях циркуляционной системы
- •Расчет потерь давления в элементах циркуляционной системы
- •Определение потерь давления в долоте.
- •Распределение давлений в нисходящем потоке газа в трубах
- •Расчет подачи и давления компрессоров при бурении с продувкой
- •1.4. УСТАНОВИВШЕЕСЯ ТЕЧЕНИЕ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ В СКВАЖИНЕ
- •Уравнения течения газожидкостных смесей
- •Перепад давлений в насадках долот при течении газожидкостной смеси
- •Перепад давления в турбобурах
- •1.6. РАСПОЗНАВАНИЕ ГАЗОВОГО ВЫБРОСА И ВЫБОР РЕЖИМОВ ЕГО ЛИКВИДАЦИИ
- •Расчет режима ликвидации газового выброса
- •2 ПОГЛОЩЕНИЙ ЖИДКОСТЕЙ
- •В СКВАЖИНАХ
- •2.2. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ПОГЛОЩАЮЩИХ ГОРИЗОНТОВ
- •2.3. ИЗУЧЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ДАВЛЕНИЙ В НЕОБСАЖЕННЫХ СТВОЛАХ
- •2.5. КОЛЬМАТАЦИЯ ПРОНИЦАЕМЫХ ПОРОД
- •2.7. НАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ПОГЛОЩЕНИЯ
- •3 ТВЕРДЕЮЩИМИ РАСТВОРАМИ
- •3.1. ТАМПОНАЖНЫЕ РАСТВОРЫ И СМЕСИ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ПОГЛОЩЕНИЯ
- •3.1.1. ТАМПОНАЖНЫЕ ЦЕМЕНТЫ И РАСТВОРЫ
- •3.2. ТАМПОНАЖНЫЕ СМЕСИ ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ПОГЛОЩЕНИЙ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН
- •3.2.1. ТАМПОНАЖНЫЕ СМЕСИ НА ОСНОВЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ
- •3.2.3. ТАМПОНАЖНЫЕ ПАСТЫ
- •3.4.1. ПАКЕРЫ ИЗВЛЕКАЕМЫЕ
- •Глава ГАЗОНЕФТЕВОДОПРОЯВЛЕНИЯ
- •4.1. ПОСТУПЛЕНИЕ ГАЗА В СКВАЖИНУ ПРИ БУРЕНИИ
- •4.1.1. ПРИЗНАКИ ПРОЯВЛЕНИЙ
- •AVmin = eS,
- •4.1.4. О ПРИРОДЕ ГАЗИРОВАНИЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ
- •Поступление газа (и других флюидов) в скважину вследствие диффузии
- •Фильтрация газа в скважину
- •Поступление флюида в скважину за счет капиллярного противотока
- •Контракционный эффект бурового (глинистого) раствора
- •4.2. ГАЗОПРОЯВЛЕНИЯ ПРИ КРЕПЛЕНИИ СКВАЖИН
- •4.2.5. ПРОНИЦАЕМОСТЬ ЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА
- •4.2.7. ПРОНИЦАЕМОСТЬ КАМНЯ ИЗ ТАМПОНАЖНОГО ЦЕМЕНТА
- •4.2.10. КОНТРАКЦИОННЫЙ ЭФФЕКТ
- •4.3. ТАМПОНАЖНЫЕ СОСТАВЫ ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ НЕФТЕГАЗОПРОЯВЛЕНИЙ
- •5 СТЕНОК СКВАЖИНЫ
- •6.1. РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ И ХАРАКТЕРИСТИКА ММП
- •6.4. ТИП И КОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ БУРОВОГО ПРОМЫВОЧНОГО АГЕНТА
- •6.5. ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ БУРЯЩЕЙСЯ СКВАЖИНЫ
- •7 И ПОСАДКИ КОЛОННЫ ТРУБ,
- •ЖЕЛОБООБРАЗОВАНИЕ
- •7.1. ПРИРОДА ПРИХВАТОВ КОЛОНН ТРУБ
- •7.3. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПРИХВАТОВ КОЛОННЫ ТРУБ
- •7.4. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ПРИХВАТОВ
- •7.4.1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ
- •7.4.4. ПРИХВАТЫ ТРУБ В ЖЕЛОБНЫХ ВЫРАБОТКАХ
- •7.4.5. ПРИХВАТЫ ВСЛЕДСТВИЕ САЛЬНИКООБРАЗОВАНИЯ
- •7.4.10. УСТЮЙСТВА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТВОЛА СКВАЖИНЫ
- •7.4.11. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ПРИХВАТОВ АЛМАЗНЫХ ДОЛОТ
- •7.5. ЛИКВИДАЦИЯ ПРИХВАТОВ
- •7.5.2. РАСХАЖИВАНИЕ ПРИХВАЧЕННОЙ КОЛОННЫ
- •7.5.3. УСТАНОВКА ЖИДКОСТНЫХ ВАНН
- •7.5.6. ПРИМЕНЕНИЕ УДАРНЫХ УСТРОЙСТВ
- •7.5.7. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА
- •7.5.9. ГИДРОВИБРИРОВАНИЕ КОЛОННЫ ТРУБ
- •8.2. ФАКТОРЫ, СПОСОБСТВУЮЩИЕ ВОЗНИКНОВЕНИЮ АВАРИЙ
- •8.3. АВАРИИ
- •8.4. РАЗРУШЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ
- •8.5. ОТКРЫТЫЕ АВАРИЙНЫЕ ФОНТАНЫ
- •9 В БУРЯЩИХСЯ СКВАЖИНАХ
- •9.1. ОТСОЕДИНЕНИЕ НЕПРИХВАЧЕННОЙ ЧАСТИ КОЛОННЫ ТРУБ
- •9.2. ЗАХВАТЫВАЮЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ
- •9.3. ОТБИВАНИЕ ЯССАМИ ПРИХВАЧЕННЫХ ТРУБ И ИНСТРУМЕНТОВ
- •9.4. ОПЕРАЦИЯ ОБУРИВАНИЯ
- •9.5. ИЗВЛЕЧЕНИЕ МЕЛКИХ ПРЕДМЕТОВ
- •9.7. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ИЗ СКВАЖИН ПРИХВАЧЕННЫХ ПАКЕРОВ
Из (1.80) при заданном р легко определить %. Нахождение р при заданном | требует решения трансцендентного урав нения, что сложно, поэтому уравнение (1.79) решают при
ближенно. Заметим, что Т)р |
= |
Ошршр/(Оршр) |
= 0 ш/ 0 « |
1. |
||||
Пренебрегая в (1.79) ц р |
по |
сравнению с |
единицей, |
полу |
||||
чают |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1.81) |
Решением (1.81) при р(0) = р0 будет |
|
|
|
|||||
Р = , |
Ро + |
К |
ехр(2 |(1 + т|)cos а) — |
. |
|
(1.82) |
||
|
cosа |
I |
|
cosа |
|
|
|
|
Положив в (1.82) т| = 0, получают распределение давлений |
||||||||
в потоке чистого газа |
|
|
|
|
|
|||
Р = , Ро + |
к |
exp(2 ^ c o sa )- |
Kf |
|
|
|
(1.83) |
|
|
|
cos а |
|
cos а |
|
|
|
|
В случаях, когда рассматривается движение газа без шлама во всей циркуляционной системе, более естественно вычис лять безразмерные параметры К{ и р, подставляя в них вме сто плотности шлама рш плотность газа в нормальных усло виях.
Распределение давлений в нисходящем потоке газа в трубах
Уравнение для нисходящего потока газа легко получить из (1.79), полагая т| = 0 и принимая во внимание, что член, учитывающий силы трения для нисходящего пото ка, имеет противоположный знак:
щ = Р c o s a --^ -. |
(1-84) |
В этом уравнении параметр Кг тот же, что и в (1.79), если заменить dr на d, а Хс вычислять по формуле (1.5 7 ).
Если для нисходящего потока давление р0 задано на неко торой глубине |о» т.е. р ( |0) = р0, то решение уравнения (1.84) имеет вид:
Я - J S - |
e x p (-2 (|o - |)c o s a ) + |
|
|
cos а |
|
|
|
Из этого уравнения при | = |
0, т.е. на устье скважины |
||
Ро — — |
1exp (-2£о cos a) + |
. |
( 1.86) |
cos a |
cos a |
|
|
Статическое давление столба газа получают, полагая в
(1.85) to = О, К, = |
0. |
р = p0e^cosa, |
(1.87) |
или в размерном виде |
|
p = p 0e x p |^ rcosa . |
( 1 .88) |
При движении чистого газа (т| = 0) в горизонтальной тру бе (а = к /2) из (1.79) имеем dp / d% = К * /р .
Решением этого уравнения при р(0) = р0 будет
Р = л/2 ^|2| + Ро • |
(1.89) |
Потери давления в насадках долот и замках внутри труб
Для вычисления давления р0 над долотом по известному давлению на забое рэ рассмотрим течение газа в насадках долот. Пусть v0, р0, Г0 и v, р, Т, р — параметры на входе в долото перед насадкой и на срезе насадки. Будем считать, что при движении газа в насадках основную роль играют инерционные силы. Пренебрегая в уравнении (1.72) силами тяжести и трения и учитывая, что <р = 0 , получают
р dz |
+ v — = 0 . |
(1.90) |
dz |
|
Процесс истечения газа из насадок принимают адиабати ческим:
p /Р о = (р /р о )* . |
(1 .9 1 ) |
где к — показатель адиабаты (для воздуха к = 1,4 ). Подстановка (1.91) в (1.90) и последующее интегрирование
дают
у 2_ |
2к Ро |
|
|
|
|
1с-1 ро |
|
|
|
При v0 « |
v приближенно из (1.92) получают: |
|
||
v = |
2кр0 |
jt-i |
|
|
j _ | V | * |
(1.93) |
|||
^ (ic - 1)р0 |
{ро) |
|||
|
||||
Из (1.73) следует, что массовый расход газа т = Ор. Тогда массовый расход через одну насадку тп = т/п, где п — число насадок. Умножив обе части уравнения (1.93) на Фр, где Ф — площадь поперечного сечения насадки, получают
(1.94)
Так же, как при получении формулы для несжимаемой жидкости, вводят поправочный коэффициент р (коэффи* циент расхода) и окончательно получают
(1.95)
Скорость звука
(1.96)
Звуковое течение — это такое течение, скорость v которого в данном сечении равна скорости звука а3, т.е. v = аэ.
Приравнивая выражения (1.93) и (1.96), получают
к
(197)
Из опытов известно, что при режиме истечения р = р 3, а при звуковом р > р3.
Таким образом, согласно (1.97), звуковой режим будет оп ' ределяться неравенством
Ei. <
Po
а дозвуковой режим —
к
(1.99)
Po U + U
Подставляя в (1.95) значение p из (1.91), p из (1.97) и учи тывая, что po = p0/{RT0z), получают
( 1. 100)
Для дозвукового режима истечения в (1.94) подставляют значение р из (1.73), вместо р подставляют р„ и, учитывая,
что |
Po = |
. получают |
|
Ро - |
Рэ |
( 1. 101) |
|
где |
|
|
|
а= |
I2 |
zRTpgjk - 1) |
|
I |
2к |
||
|
Формула (1.100) справедлива при условии (1.98), а формула (1.101) — при условии (1.99). Таким образом, по формулам (1.100) и (1.101) можно вычислить давление р0 над входом в долото, если известно давление рэ.
Для расчетов потерь давления в замках Дрмм внутри бу рильных труб можно пользоваться формулами, справедливы ми для несжигаемой жидкости:
Др „ м= £ ^ л„ |
(1.102) |
(nd*f
где d. — внутренний диаметр бурильных труб; п, — число замков; рс, Ос — средние соответственно плотность и расход газа в бурильных трубах по глубине скважины.
Так как рс = Ос = тОс, то