Файл: Нефтегазовое дело направленности (профиля) программы Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти всех форм обучения Альметьевск 2019.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.04.2024
Просмотров: 182
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Пример решения прямой промывкой водой.
Решение. Определяем потери напора на гидравлические сопротивления при движении жидкости в промывочных трубах диаметром 73 мм по формуле
Hv2
h1 =
где:
н
dв2g
(12.1.)
ν коэффициент трения при движении поды в трубах (данные приведены ниже);dв— внутренний диаметр промывочных труб, м;
νн - скорость нисходящего потока жидкости, м/с. (таблица 12.2 или график на рисунке 12.1.)
По графику, приведенному на рисунке 12.1, или по таблице 12.2 путем интерполирования находим скорости нисходящего потока воды при соответствующей подаче наcoca (см. таблицу 12.1) на I (3,8 дм3/с). II (5,6 дм3/с) III (8,4 дм3/с) и IV (12,9 дм3/с) скоростях: νнI = 1,26 м/с, νнII = 1,85 м/с, νнIII = 1,26 м/с, νнIV = 4,27 м/с.
Рисунок 12.1 – Зависимость объемного расхода воды q от линейной скорости движения νн в насосно-компрессорных трубах различного диаметраНиже приведены коэффициенты гидравлического сопротивления.
| Диаметр труб, мм | 48 | 60 | 73 | 89 | 102 | 114 |
| Гидравлические сопротивления λ | 0,040 | 0,037 | 0,035 | 0,034 | 0,033 | 0,032 |
Подставив численные значения величии, входящих в формулу (12.1.),
находим потери напора h1 при работе установки: на
I скорости;
n = 0,035 2400
1,262
1I 0,062 2 9,81
109,6м
на II скорости
n = 0,035 2400
1,852
1 II
0,062 2 9,81
236,3м
на III скорости
n = 0,035 2400
2,782
1 III
0,062 2 9,81
539,7 м
нa IV скорости
n = 0,035 2400
4,272
-
IV
0,062 2 9,81
1259,1м
q, дм3/с
Определяем потери напора на гидравлические сопротивления при движении смеси жидкости с песком в затрубном пространстве скважины по формуле
H v2
h1 = нм, (12.2.)
Dн dн2g
где:
φ – коэффициент, учитывающий повышение гидравлических потерь напора в результате содержания песка в жидкости (колеблется в пределах 1,1— 1,2, принимаем φ =1,2);
λ – коэффициент трения при движении воды в затрубном пространстве, определяется по разности диаметров 168-мм (DB=150 мм) и 73-мм (dH= =73 мм) труб: 150—73 мм=77 мм, что почти соответствует внутреннему диаметру 89-мм труб, для которых λ =0,034;
dH– наружный диаметр промывочных труб;
vB– скорость восходящего потока жидкости в затрубном пространстве, м/с (определяем по графику на рисунке 12.2).
дм3/с
Для расходов жидкости на II, III, IV, Ⅴ скоростях насосной установки НЦ–26-32 равных (см. таблицу 12.1) соответственно 3,8; 5,6; 8,4 и 12,9 дм3/с, по графику (см. рисунок 12.2.) находим соответствующие значения скоростей восходящего потока для 73-мм промывочных труб, спущенных в 168-мм колонну; они равны vIв=0,28; vIIв =0,41; vIIIв =0,62; vIVв=0,96 м/с.
| 20 | | | | 168-114, 146-89, | | |||
| 18 16 | | 168-73 | 140-60, 146-73 | 140-73, | 127-60 | 127-60 | 114-48 | 127-73, 114-60 |
| 14 | | 168-89 | | |||||
| 12 | | | ||||||
| 10 | d168-60мм | | ||||||
| 8 | | | ||||||
| 6 | | | ||||||
| 4 | | | ||||||
| 2 | | | ||||||
| 0 | | | ||||||
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2 3,4 3,6 3,8 4
Vв, м/с
Рисунок 12.2 – Зависимость между объемным расходом воды (q) и линейной скоростью ее движения (vB) в затрубном пространстве скважины при
различных сочетаниях диаметров эксплуатационных колонн и НКТ.
Подставляя численные значения величин, входящих в формулу (12.2), получим потери напора h2при движении жидкости с песком в затрубном пространстве:
на I скорости
h = 1,2 ·0,035
2400 0,282
- I
на II скорости
0,15 0,073 2 9,81
5,08м
h = 1,2 ·0,034
2400 0,412
2 II
на III скорости
0,15 0,073 2 9,81
10,9 м
h = 1,2 ·0,034
2400 0,622
2 III
на IV скорости
0,15 0,073 2 9,81
24,92м
h = 1,2 ·0,034
2400 0,962
2 IV
0,15 0,073 2 9,81
59,76м
Таблица 12.3 – Скорость движения жидкости в затрубном пространстве (м/с)
| Расход жидкости q, дм3/ с | Диаметр эксплуатационной колонны, мм | ||||||||||||||
| 114 | 127 | 140 | 146 | 168 | |||||||||||
| Диаметр насосно-компрессорных труб, мм | |||||||||||||||
| | 48 | 60 | 48 | 60 | 73 | 60 | 73 | 60 | 73 | 89 | 60 | 73 | 89 | 102 | 114 |
| 1 | 0,16 | 0,20 | 0,13 | 0,15 | 0,19 | 0,11 | 0,14 | 0,10 | 0,11 | 0,14 | 0,06 | 0,07 | 0,09 | 0,10 | 0,13 |
| 2 | 0,33 | 0,40 | 0,27 | 0,31 | 0,39 | 0,23 | 0,27 | 0,19 | 0,22 | 0,28 | 0,13 | 0,15 | 0,17 | 0,21 | 0,27 |
| 3 | 0,49 | 0,60 | 0,40 | 0,46 | 0,59 | 0,34 | 0,41 | 0,29 | 0,33 | 0,42 | 0,20 | 0,22 | 0,27 | 0,31 | 0,40 |
| 4 | 0,66 | 0,80 | 0,53 | 0,62 | 0,78 | 0,45 | 0,54 | 0,38 | 0,44 | 0,56 | 0,27 | 0,30 | 0,34 | 0,41 | 0,54 |
| 5 | 0,82 | 1,00 | 0,67 | 0,77 | 0,98 | 0,57 | 0,68 | 0,48 | 0,55 | 0,70 | 0,34 | 0,37 | 0,43 | 0,52 | 0,67 |
| 6 | 0,98 | 1,20 | 0,80 | 0,92 | 1,18 | 0,68 | 0,81 | 0,57 | 0,66 | 6,85 | 0,40 | 0,44 | 0,52 | 0,62 | 0,81 |
| 7 | 1,15 | 1,40 | 0,93 | 1,08 | 1,37 | 0,79 | 0,95 | 0,67 | 0,77 | 0,99 | 0,47 | 0,52 | 0,61 | 0,73 | 0,95 |
| 8 | 1,31 | 1,60 | 1,07 | 1,23 | 1,57 | 0,91 | 1,08 | 0,77 | 0,88 | 1,13 | 0,54 | 0,60 | 0,70 | 0,83 | 1,08 |
| 9 | 1,48 | 1,80 | 1,20 | 1,38 | 1,76 | 1,02 | 1,22 | 0,86 | 0,99 | 1,27 | 0,60 | 0,65 | 0,78 | 0,93 | 1,21 |
| 10 | 1,64 | 2,00 | 1,33 | 1,54 | 1,96 | 1,14 | 1,35 | 0,96 | 1,10 | 1,41 | 0,67 | 0,74 | 0,87 | 1,04 | 1,35 |
| 12 | 1,97 | 2,40 | 1,60 | 1,85 | 2,35 | 1,36 | 1,62 | 1,15 | 1,32 | 1,69 | 0,81 | 0,88 | 1,04 | 1,25 | 1,62 |
| 15 | 2,46 | 3,00 | 2,00 | 2,31 | 2,94 | 1,70 | 2,03 | 1,44 | 1,65 | 2,11 | 1,01 | 1,11 | 1,36 | 1,56 | 2,02 |
| 17 | 2,79 | 3,40 | 2,27 | 2,62 | 3,33 | 1,93 | 2,30 | 1,63 | 1,87 | 2,39 | 1,15 | 1,25 | 1,48 | 1,77 | 2,30 |
| 20 | 3,28 | 4,00 | 2,67 | 3,08 | 3,92 | 2,27 | 2,70 | 1,92 | 2,20 | 2,82 | 1,35 | 1,49 | 1,74 | 2,08 | 2,70 |
Таблица 12.4 – Скорость свободного падения песчинок в воде vкр
| Размер зерен, мм | Скорость свободного падения, см/с | Размер зерен, мм | Скорость сво- бодного падения, см/с | Размер зерен, мм | Скорость сво- бодного паде- ния, см/с |
| 0,01 | 0,01 | 0,17 | 2,14 | 0,45 | 4,90 |
| 0,03 | 0,07 | 0,19 | 2,39 | 0,50 | 5,35 |
| 0,05 | 0,19 | 0,21 | 2,60 | 0,60 | 6,25 |
| 0,07 | 0,33 | 0,23 | 2,80 | 0,70 | 7,07 |
| 0,09 | 0,60 | 0,25 | 3,00 | 0,80 | 7,89 |
| 0,11 | 0,90 | 0,30 | 3,50 | 0,90 | 8,70 |
| 0,13 | 1,26 | 0,35 | 3,97 | 1,00 | 9,50 |
| 0,15 | 1,67 | 0,40 | 4,44 | 1,20 | 11,02 |
Определяем потери напора на уравновешивание столбов жидкости разной плотности в промывочных трубах и в тамбурном пространстве по формуле К. А. Апресова:
h = (1 m)Fl п
(1 vкр)
(12.3)
f
3
ж
где:
1
vв
m - пористость песчаной пробки (принимаем равной 0,3);
F—площадь проходного сечения 168-мм эксплуатационной колонны
(F=177 см2);
l— высота пробки промытой за один прием (длина двухтрубки равна 14
м);
f—площадь поперечного сечения кольцевого пространства между 168-
мм и 73-мм трубами (f=135 см);
рп — плотность зерен песка (рп=2600 кг/м3);
рж — плотность промывочной жидкости — воды (рж=1000 кг/м3);
vкр — скорость свободного падения песчинок в воде для песчинок размером d=1,0мм равна 9,5 см/с (берется из данных табл. 12.4);
vB—скорость восходящего потока жидкости, см/с.
Подставляя численные значения величин, входящих в формулу (12.3),
находим потери напора h3при работе установки: на I скорости
h3 I =
(10,3)1,7714 2600 (1 9,5)
9,2м
135
на II скорости
1000
1
28
