2.11. Определение суммарных потерь давления в элементах циркуляционной системы

Потери давления в начале и в конце интервала определяются по формулам

(2.32)

2.12. Вычисление коэффициента загрузки насосов

Коэффициенты загрузки насосов в начале и в конце интервала определяются по формулам

(2.33)

Коэффициент загрузки насосов не должен быть большим 1,15.

3. Построение графика давлений

График давлений позволяет наглядно представить рас­пределение давления в любой части циркуляционной систе­мы буровой. Пример такого графика показан на рис. 3.

Рис. 3 График распределения давления в циркуляционной системе: 1 – турбобур с долотом; 2 – УБТ; 3 – ТБВ; 4 – ЛБТ; 5 – продуктивный пласт; 6 – слабый пласт

Сначала необходимо определить гидростатическое давле­ние па забое скважины (при отсутствии циркуляции) для двух случаев:

в скважине, заполненной промывочной жидкостью плот­ностью , по формуле

(3.1)

в скважине, заполненной той же жидкостью, но содержа­щей частицы выбуренной породы плотностью

(3.2)

где

V_M — механическая скорость бурения, м/с.

Построение графика целесообразно выполнять в следу­ющей .последовательности.

1. Слева изобразить геометрию кольцевого канала и ком­поновку бурильного 'инструмента с соблюдением вертикаль­ного масштаба. В правой части построить координатные оси и выбрать масштаб давлений.

2. Провести тонкие горизонтальные линии через плоско­сти соединения УБТ с турбобуром и турбобура с долотом (горизонтали I—I и II—II).

3. Отложить значения Р_с и Р_с' на горизонтали II—II, по­лучив точки d и d'. Соединив их с началом координат, по­лучим линии изменения гидростатического давления в труб­ном и кольцевом пространстве (соответственно Od и Od').

4. От точки d' по горизонтали вправо отложить потери давления в кольцевом пространстве в конце интервала , взятые из формулы (2.24):

Получим точку d". Соединив ее с началом координат, най­дем кривую Оd" изменения гидродинамического давления в затрубном пространстве при циркуляции.

5. Из точки d" восстановить вертикаль до пересечения с осью давления. Получим точку, соответствующую забойному давлению Р₃ при бурении скважины.

6. .Через точку d" провести прямую параллельную Od (или на горизонтальной оси от начала координат отложить отрезок dd"). Тогда в пересечении с горизонталью I—I по­лучим точку К, а на оси давления точку S.

7. Отложить на горизонтали от точки d" отрезок, соот­ветствующий перепаду давления в долоте. Получим точ­ку е. Для гидромониторного долота определена по форму­ле (2.28). Для долота с центральной промывкой берется из формулы (2.24):

.

8. Длина отрезка КК' равна сумме перепадов давлений в долоте и турбобуре .

Перепад давления в турбобуре берется из формулы (2.24);

.

9. На горизонтальной координате вправо от точки S от­ложить суммарные гидравлические потери в долоте, турбо­буре и внутри бурильных труб. Получим точку S', т. е. дли­на отрезка

SS' = ++,где — потери давления внутри колонны бурильных труб в конце интервала, МПа. Значение находится из формулы (2.24):

.

10. Вправо от точки S' отложить отрезок, равный потерям давления в наземной обвязке , которые находятся нз формулы (2.24).

.

Получаем точку, соответствующую давлению в насосе в кон­це интервала

11. Выделив жирной линией соединения точек О, d", е. К', S', , получаем график изменения давления в циркуля­ционной системе. По графику можно сравнить давление в кольцевом пространстве на интересующей глубине при цир­куляции промывочной жидкости с давлением , гидроразрыва слабого пласта. Для этого от подошвы слабого пласта провести горизонтальную линию до пересечении с левой ветвью графика и на оси найти давление в кольцевом пространстве. Необходимо, чтобы <.