
- •Гидравлический расчет циркуляционной системы в процессе бурения скважины
- •1. Разбивка ствола скважины на интервалы
- •2. Методика гидравлического расчета
- •2.1. Определение диаметра скважины
- •2.2. Выбор плотности промывочной жидкости
- •2.3. Расчет коэффициентов потерь давления в элементах бурильной колонны
- •2.4. Определение расхода промывочной жидкости
- •2.5. Выбор диаметра цилиндровых втулок насоса
- •2.6. Выбор типа турбобура
- •2.7. Определение коэффициентов гидравлических сопротивлений при движении жидкости по трубам и в кольцевом пространстве
- •2.8. Нахождение эквивалентной длины бурильной колонны
- •2.9. Определение потерь давления в конце и начале интервала
- •2.10. Определение потерь давления в долоте и выбор гидромониторных насадок
- •2.11. Определение суммарных потерь давления в элементах циркуляционной системы
- •2.12. Вычисление коэффициента загрузки насосов
- •3. Построение графика давлений
- •4. Пример гидравлического расчета промывки скважины
2.7. Определение коэффициентов гидравлических сопротивлений при движении жидкости по трубам и в кольцевом пространстве
Определение
внутри бурильных труб.
Сначала находится скорость движения жидкости VТР, м/с, в базовых трубах:
(2.14)
где
—
внутренний диаметр базовых труб, м; Q
— принятая подача насосов, м3/с.
Для нахождения режима течения жидкости определяется приведенное число Рейнольдса:
(2.15)
где
—
структурная вязкость промывочной
жидкости. Па∙с;
—
динамическое напряжение сдвига, Па. Для
технической воды
=
0,001 Па∙с,
=
0
Если
≥2300,
то режим течения турбулентный и
находится
по формуле
(2.16)
Если
<2300,
то режим течения структурный и
(2.17)
Определение
в
кольцевом пространстве.
Скорость движения жидкости в кольцевом пространстве
(2.18)
где dH — наружный средневзвешенный диаметр бурильных труб, м. Приведенное чисто Рейнольдса находится из выражения
(2.19)
Если
≥1600,
то режим течения турбулентный и
(2.20)
Если
<
1600, то режим течения структурный и
(2.21)
2.8. Нахождение эквивалентной длины бурильной колонны
Эквивалентная
длина колонны по трубному пространству
состоит из суммы длин, включающей длину
базовых труб
и
эквивалентные длины всех остальных
типоразмеров труб и замков, составляющих
бурильную колонну. Например, для бурильной
колонны, состоящей из стальных труб
(они приняты за базовые) двух
типоразмеров УБТ и ЛБТ, формула, для
нахождения эквивалентной длин
(в м) имеет следующий вид
(2.22)
где
,
,
,
—
длины соответственно базовых бурильных
труб. утяжеленных и легкосплавных, м;
,
,
,
—
внутренние диаметры соответственно
базовые бурильных труб, утяжеленных и
легкосплавных, м;
и
—
эквивалентная длина одного замка у
базовых и легкосплавных труб, м.
Эквивалентная
длина замков
находится
как справочная величина (с привязкой
к диаметру базовых труб) или рассчитывается
по формуле
(2.23)
где
—
фактическая длина замка, м;
—наименьший
внутренний диаметр замка, м.
Эквивалентная
длина колонны определяется в конце
и
в начале
интервала. При нахождении
в
формулу (2.22) подставляются длины
бурильных труб, составляющие компоновку
колонны в конце интервала (показано и
табл. 7). При нахождении
подставляются
длины труб из компоновки, которой
начинается бурение рассчитываемого
интервала.