vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
|
|
|
Рз=( гл з )g(H |
х) р |
тз |
р |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
где |
|
ртз |
− потери давления на трение при движении |
||||||||||
|
|||||||||||||
трубах на расстоянии Н, Па. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Объем закачиваемой в скважину жидкости: |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
V з = |
[d |
2 |
Н (D |
2 |
d |
|
|
)х] |
||
|
|
|
вн |
вн |
нар |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
кзгл |
р |
кзз, |
|
жидкости
/ 4.
(1.28)
закачки в
(1.29)
Максимальный объем жидкости закачки
Vз max = |
Н(D |
2 |
|
вн |
|||
|
d2 вн
d2 нар
) / 4
.
(1.30)
Продолжительность закачки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T3 = Vз/Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1.31) |
|||
Максимальное время закачки для замещения всей жидкости глушения в |
||||||||||||||
скважине |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тз max= Vз max/Q |
|
|
|
|
|
(1.32) |
||||||||
При выборе оборудования необходимо знать максимальное давление |
|
|
||||||||||||
закачки: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рз ma x =gH( |
гл |
|
з |
) р |
тгл |
р |
кзгл |
р |
тз, |
|
(1.33) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
где ртгл. ртз − соответственно потери давления на трение при движении в |
||||||||||||||
трубах жидкости глушения и жидкости закачки на расстоя нии Н, Па; |
|
ркзгл − |
||||||||||||
|
||||||||||||||
потери давления на трение при движении жидкости глушения в кольцевом |
||||||||||||||
зазоре на расстоянии Н, Па; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ркзгл |
Акзгл Н |
|
|
|
(1.34). |
||||||
Рассчитываем по (1.6) и (1.7) |
|
и |
|
0: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
= 0,033∙10-3∙1150 − 0,022 = 1,595 ∙10-2 Пас |
|
|
|
|
|
|
||||||||
0 =8,5∙10-3 ∙1150 − 7 =2,775 Па. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
По(1.26) вычисляем скорость движения жидкости в кольцевом зазор: w =4∙ 0,012/ [3,14 (0,15032 − 0,0892) ] = 1,042 м/с.
Рассчитываем по (1.13) число Рейнольдса для воды
Reкзв = 1,042 (0,1503 − 0,089) 1000/0,001 = 63874,6.
Так как Reкзв = 63874,6 > 2320, то режим турбулентный и ко эффициент
9
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
гидравлического сопротивления определяем по (1.3):
|
= 0,3164/ |
4 |
63874,6 |
= 0,0199. |
|
||||
|
|
Градиент потерь давления на трение при движении воды
находим по (1.24):
Акзз =0,0199 (1,042)2∙ 1000/[2 (0,1503 − 0,089)] = 176,24 Па/м.
Рассчитываем по (1.19) параметр Хедстрема:
Не = 2,775∙1150∙(0,1503 − 0,089) 2/ (1,595∙10 -2)2 =47136,7,
а затем по формуле (1.15) − критическое число Рейнольдса
Reкр гл = 2100 + 7,3 (47136,7) 0,58 =5848,6.
Определим по (1.14) критическую скорость
Wкр = 1,595∙10-2 ∙5848,6/[1150 (0,1503 − 0,089)] =1,323 м/с,
а также по (1.18) − число Рейнольдса
Rекзгл =1,042(0,1503 − 0,089) ∙ 1150/(1,595∙10 -2) =4605,4.
Так как Re кзгл = 4605,4 < Re кргл = 5848,6 (w = 1,042 < wкр = 1,323), то режим движения ламинарный и градиент потерь давления на трение необ -
ходимо рассчитывать по (1.23), предварительно определяя по рис. 1.1
коэффициент |
|
кз . |
|
|
|
|
|||
Для этого вычисляем по (1.17) параметр Сен-Венана-Ильюшина: |
||||
Senкз = 2,775(0,1503 − 0,089) /(1,595∙10 -2∙1,042) = 10,235. |
||||
Таким образом, кз 0,4 (рис. 1.1, кривая 2). |
|
|||
По формуле (1.23) рассчитываем: |
|
|||
А кзгл =4∙2,775/[0,4(0,1503 − 0,089)] = 452,69 Па/м. |
|
|||
Определяем по (1.27) высоту х от забоя скважины: |
|
|||
|
|
х = |
3200(1150 9,81 452,69) 35 106 |
1458,5 м |
|
|
9,81(1150 1000) (452,69 176,24) |
||
В соответствии с (1.29) объем жидкости закачки
V3=3,14[0,0762 ∙3200 + (0,15032 − 0,0892) 1458,5] /4 = 31,3 м3.
Максимальный объем жидкости закачки рассчитываем по (1.30):
10
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
V3max =3,14∙3200(0,15032 + 0,0762 − 0,0892)/4 = 51,36 м3.
Продолжительность закачки в соответствии с (1.31)
Т3 = 31,3/0,012 = 2608,3 с |
|
43,5 мин, |
|
|
|
|
|
|
|||
а максимальное время закачки |
|
|
|
||
Т зmax =51,36/0,012 = 4280 c |
|
71,3 мин. |
|
|
|
|
|
|
|||
Вычисляем по (1.33) максимальное давление закачки. Для этого |
|||||
предварительно определяем скорость движения жидкости в трубе по (1.25): |
|||||
w =4∙0,012/(3,14∙ 0,0762) = 2,646 м/с, |
|
|
|||
число Рейнольдса для воды по (1.4): |
|
|
|||
Reтв = 2,646 ∙ 0,076 ∙ 1000/0,001 = 201096. |
|
|
|||
Так как Reтв = 201096 > Reт |
= 100000, то коэффициент |
|
вычисляем по |
||
(1.5): |
|
|
|
|
|
и
= 1/(1,82 ∙lg 201096 − 1,64)2 = 0,0156. |
||
По формуле (1.1) рассчитываем: |
||
ртз = 0,81 ∙ 0,0156 ∙ 3200 ∙ 0,0122 ∙ 1000/(0,076)5 = |
||
|
6 |
|
= 2,296-10 |
|
Па 2,3 МПа. |
По формуле (1.8) |
||
Wкр |
= 25 |
2,775 /1150 1,228 м / с |
. |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||
Так как w = 2,646 > wкр = 1,228, режим движения турбулентный |
||||||||
ртгл рассчитываем по (1.11): |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
2 |
|
|
|
||
рт гл = 0,012 .1150 ∙ 3200 (2,646) |
/0,076 = |
4068135 Па 4,07 МПа. |
||||||
|
||||||||
По формуле (1.34) находим |
|
|
|
|
|
|||
ркзгл |
= 452,69 ∙ 3200 = 1448608 Па |
1,45 МПа. |
|
|||||
Выше уже определена ртз |
= 2,3 МПа и Акзз = 176,23 Па/м, вы-числяем: |
|||||||
ркзз |
=А кзз Н = 176,24∙3200∙10 -6 =0,56 МПа. |
|
||||||
Рассчитываем по (1.28) давление закачки: |
|
|||||||
Рз = (1150 − 1000)∙9,81(3200 |
− 1458)∙10 -6 + 2,3 + 1,45 + 0,56 = |
= 2,56 + 2,3 + 1,45 + 0,56 = 6,87 |
МПа. |
Таким образом, давление закачки равно 6,87 МПа.
11