Файл: Элияшевский, И. В. Типовые задачи и расчеты в бурении учеб. пособие.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 184

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Определим количество утяжелителя, необходимое для утяжеле­ ния 1 м3 глинистого раствора от плотности 1,25 до 1,5 г/см3,

ЯуТ

Тут (Уут. р — Угл. р)

4,3(1,5-

1,25)

= 0,384 т/м3.

 

Yyr — Yyr. р

4 ,3 -1

,5

 

Объем утяжелителя в 1 м3 утяжеленного раствора составляет

F = J£L =

= 0,0892 м3/м3.

уYyT 4,3

Определим суммарный объем глины и утяжелителя в 1 м3 глинистого раствора

V = FrjI + FyT = 0,156 + 0,0892 = 0,2452 м3/м3.

Объем воды в 1 м3 утяжеленного раствора составляет

FB= 1 —7 = 1 — 0,2452 = 0,7548 м3/м3.

Потребный объем воды для приготовления 50 м3 утяжеленного гли­ нистого раствора равен

VI = Угл. pFB= 50 • 0,7548 = 37,74 м3.

Потребный объем глины для приготовления 50 м3 глинистого рас­ твора составляет

Гта= Угл. рУгл = 50-0,156 = 7,80 м3.

Потребный объем утяжелителя для приготовления 50 м3 утяжелен­ ного глинистого раствора составляет

Уут= Угл. рУут= 50 • 0,0892 = 4,46 м3.

Тогда общее количество раствора равно

Уобщ= П + Угл + Уут = 37,74 + 7,80 + 4,46 = 50 м3.

Определим количество сухой глины для приготовления 50 м3 утя­ желенного раствора

<?гл = П л У гл = 7 , 8 0 - 2 , 6 = 2 0 , 2 т .

Определим количество сухого утяжелителя для приготовления 50 м* утяжеленного раствора

(?Ут = ^yxYyr = 4,46 • 4,3 = 19,3 т.

Таким образом, для приготовления 50 м3 глинистого раствора плотностью 1,5 г/см3 необходимо взять 37,74 м3воды, 20,2 т бентони­ товой глины плотностью 2,6 г/см3 и 19,3 т утяжелителя плотностью

4,3 г/см3.

91

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА УТЯЖЕЛЕННОГО ГЛИНИСТОГО РАСТВОРА (БЕНТОНИТОВОЙ ГЛИНЫ, СУХОГО УТЯЖЕЛИТЕЛЯ), ДОБАВЛЯЕМОГО К ГЛИНИСТОМУ РАСТВОРУ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ЕГО ПЛОТНОСТИ ДО ЗАДАННОЙ ВЕЛИЧИНЫ

Задача 51. Определить количество утяжеленного глинистого раствора плотностью угл> р = 1,6 г/см3, добавляемого к глинистому раствору плотностью Угл. р = 1,15 г/см3 для увеличения его плот­ ности до у"л. р = 1,25 г/см3, если объем циркулирующего глинистого раствора составляет +гЛ. р = ЮО м3.

Решение. Добавляемый объем утяжеленного глинистого раствора определяется по формуле

Vгл. р '

КГЛ. Р (Угл- р— Угл. р)

100(1,25-1,15)

=28,6 м3.

Угл. р Угл. р

1,6 1,25

 

 

Тогда общее количество циркулирующего раствора в скважине соста­

вит 100 + 28,6

= 128,6 м*.

 

 

 

 

 

 

Задача 52. К объему+гл р = 50 м3 глинистого раствора плотностью

7гл р — 1,25 г/см3 добавлено

Qy: — 12 т

утяжелителя

плотностью

уут = 4,3 г/см3.

Определить

плотность

глинистого

раствора после

утяжеления и общий объем полученного раствора.

 

 

Решение.

Плотность

глинистого

раствора после

добавления

к нему сухого

утяжелителя

определяют по формуле

 

 

 

 

'

У у т ( У г л . р У г л . Р \-Qyr)

 

 

 

 

 

 

У г л - р

 

р г л . р У у т + е У т

 

 

 

Подставляя исходные данные, получаем

 

 

 

 

 

 

Угл.;

4,3 (50-1,25+12)

=

1,41

г/см3.

 

 

 

 

 

 

50-4,3+12

 

 

 

 

 

Общий объем полученного раствора составляет

 

 

 

Кл. р = ^гл. р +

^ - = 50 + ^ |- =

52,8 м3.

 

Задача 53. В глинистый раствор объемом

Угл

=

10 м3, плот­

ностью угл

= 1 , 2 г/см3

добавлено Q6 =

2 т бентонита

плотностью

уб = 2,6 г/см3.

Определить

количество

утяжелителя

плотностью

у ут = 4,3 г/см3, которое необходимо добавить к глинистому раствору для увеличения его плотности до у'гл. р = 1,6 г/см3.

Решение. Плотность глинистого раствора после добавления бентонита определяют по формуле

v "

__ Уб + гл . рУгд, р + Об)

ГЛ' Р

+ л . р У б+ ^ б

Подставляя значения, получаем

2,6 (10- 1,2 + 2)

1,3 г/см3.

1 0 - 2,6 + 2

92

Объем раствора составляет

 

 

У’гя. р = Fra. р +

= 10

= 10,77 м3.

Количество утяжелителя, добавляемое к глинистому раствору, равно

. ут '

+Л . рУуг (Угд. р

Угл. р)

10,77-4,3(1,6-1,3)

^

„

 

УуТ Угл.

р

 

 

------ +3—1/6

b’lb

Т‘

 

 

 

 

 

Общий объем глинистого

раствора составляет

 

 

 

 

 

^ л . р = ^ л. р+ -^ 1 = 10,77 +

M i = И,96 м3.

 

Ф

 

 

 

 

Y y T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

54.

Определить

количество

сухой

глины

плотностью

Задача

Угл — 2,6 г/см3, которое необходимо добавить к Угл

= 1 0 м3 гли­

нистого

раствора

плотностью

угл_р =

1,15 г/см3 для

увеличения

плотности раствора до у™. р — 1,25 г/см3.

 

 

 

 

 

Решение. Количество

глины определим по формуле

 

 

 

 

 

<?гл=^ГЛ- Р

Угл (Угл. Р Угл, р )

 

 

 

 

 

 

 

Угл — Угл. р

 

 

 

 

 

 

 

 

<?гл = Ю

2,6 (1,25

1,15)

_ .

70

т.

 

 

 

 

 

 

2,6 -1,15

-

’

У

 

 

Задача

55.

Определить

плотность

угл

р

глинистого

раствора,

если к

V’rл. р

= 40 м3 глинистого

раствора

плотностью УгЛ. р =

= 1,5 г/см3 добавить У^л. р =

20 м3 глинистого

раствора плотностью

Ъл. р =

1,25 г/см3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Плотность глинистого раствора определим по формуле

 

 

 

Угл. р

Угл. рУгл. р+ Угл. рУгл- I

 

 

 

 

 

 

 

 

Угл. р • гл. р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I Г Л . Р ■

40-1,5 + 20- 1,25

85

=

1,41

г/см3.

 

 

 

 

 

 

40 + 20

 

60

 

 

 

 

 

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ!,КОЛИЧЕСТВА ГЛИНИСТОГО РАСТВОРА (ВОДЫ, НЕФТИ) МЕНЬШЕЙ i ПЛОТНОСТИ, ДОБАВЛЯЕМЫХ К ГЛИНИСТОМУ РАСТВОРУ ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ ЕГО ПЛОТНОСТИ ДО ЗАДАННОЙ ВЕЛИЧИНЫ

Задача 56. Определить количество глинистого раствора плот­ ностью угл, р = 1,15 г/см3, добавляемого к Глинистому раствору для уменьшения его плотности с угЛ. р = 1,35 до у'/л р = 1,2 г/см3. Объем циркулирующего глинистого раствора в скважине составляет Угл D= = 30 м3.

Решение. Количество глинистого раствора определяется по фор­ муле

V

Г,

Угл. р (Угл. Р Угл. р)

*

Угл. р Угл. р

 

 

93

Подставляя данные,

получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30(1,2-1,15)

10

м3.

 

 

 

 

 

 

 

1,35-1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

общий

объем

раствора

составит 30 + 10 =

40 м3.

Задача 57. Определить количество воды, добавляемой к глини­

стому

раствору для

уменьшения - его плотности с угл

= 1 , 3 до

7гл. р =

1,1 г/см3.

Объем

циркулирующего раствора в

скважине

составляет Угл

р =

60 м3.

 

 

 

 

 

 

Решение. Количество воды, добавляемой к глинистому раствору

для уменьшения его плотности, определяется по формуле

 

 

у _

Тгл. Р

(Угл. р

Угл. р) __ 6Q (1,3

1,1) _ ^ 20

Jj3

 

 

В

 

У г л . р— Ув

 

1,1 -- 1

 

 

 

Тогда общий объем глинистого раствора составит: 60 +

120 = 180 м3.

Задача 58.

Имея Угл р

= 100 м3 глинистого раствора плотностью

Тгл. р =

1Д5 г/см3,

необходимо

получить

эмульсионный

раствор

путем добавления к нему 30% нефти (от объема). Плотность нефти ун = 0,75 г/см3. Определить количество утяжелителя плотностью уут = 4,3 г/см3, добавляемого к эмульсионному раствору, чтобы после добавки нефти плотность раствора не изменилась, а также общий объем полученного эмульсионного раствора.

Решение.

Количество

 

нефти составляет

Ун = 30 м3. Плотность

эмульсионного раствора определяется по формуле

 

 

Уэ„

 

Угл. рУгл, Р У

F h Vh

 

 

 

 

гл. р" F„

 

 

 

 

 

 

 

Подставляя данные в формулу, получаем

 

 

Уэ»

100-1,15+30-0.75

1,06 г/см3.

 

 

 

 

100+30

 

 

 

 

 

 

 

Объем эмульсионного

раствора составляет

 

 

Пм = Угл. р + Ун= 100 +

30 = 130 м3.

Количество

утяжелителя

 

 

определяется

по

формуле

 

 

<?ут =

FзмУут (Угл. р— Уэм)

 

 

 

Уут — Угл. р

 

 

 

 

 

 

 

Подставляя

данные,

находим

 

 

 

п

_

130-4,3(1,15-1,06) ; 16 Т.

 

VyT

 

 

4,3 -1,15

 

 

Общий объем эмульсионного раствора плотностью 1,15 г/см3 составит

У

= У + У

-У *?ут

* эм

у гл. р Т г н Т л,

 

 

Гут

Уэм = 100+ 30+ ^

| = 133,7 м3.

Г л а в а VII

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ГЛИНОЗАВОДА И ОТДЕЛЬНЫХ ЕГО ЭЛЕМЕНТОВ

ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ И ОЧИСТКЕ ГЛИНИСТЫХ РАСТВОРОВ

Глинистый раствор можно приготовить непосредственно в сква­ жине (самозамесом), если бурение происходит на месторождении, в разрезе которого имеются мощные толщи коллоидных глин. При разбуривании месторождений с небольшими прослойками глин в раз­ резе или с неудовлетворительным их качеством глинистый раствор готовят на поверхности в следующих специальных устройствах.

1.Размешиванием комовой глины в механических и гидравличе­ ских глиномешалках.

2.Размешиванием глинопорошка в гидравлических мешалках

или цементосмесительных машинах.

3. Размешиванием глины в глинокарьерах и на глинозаводах централизованно при помощи гидромониторов.

Централизованно приготовляют глинистый раствор при длитель­ ном разбуривании крупных нефтяных месторождений и близком расположении буровых. В этом случае более полно и экономично используются глина, реагенты и утяжелители, меньше энергетиче­ ские затраты на приготовление единицы объема раствора по сравне­ нию с приготовлением его на буровых. Высокая производительность глинозавода позволяет снизить стоимость раствора, освобождает буровую бригаду от тяжелой и трудоемкой работы.

Если в процессе бурения различных интервалов одной и той же скважины требуются растворы с различными параметрами, то подачка таких растворов на буровые с глинозаводов затрудняется. Нецеле­ сообразно централизованное приготовление растворов и при большой разбросанности буровых.

В таких случаях более экономично готовить глинистые растворы на каждой буровой отдельно и при возможности транспортировать на другие бурящиеся скважины для повторного применения.

Очищать от выбуренной породы необходимо любую промывочную жидкость. Если на поверхности не принимать мер по ее очистке,

95

буровая жидкость может настолько обогатиться мельчайшими час­ тицами выбуренной породы, что окажется непригодной для бурения: снизится удерживающая способность жидкости, уменьшится воз­ можность выноса новых крупных обломков выбуренной породы и бу­ дут преждевременно изнашиваться оборудование и бурильные трубы.

Очистка промывочной жидкости осуществляется двумя способами: за счет естественного выпадания выбуренной породы из раствора или за счет принудительного отделения ее. В первом случае приме­ няют амбары или желоба, а во втором — механические, устройства (вибросита, сита-конвейеры, гидроциклонные установки).

Амбарная система очистки используется в основном при бурении скважины водой, так как из глинистого раствора песок и мелкие час­ тицы породы выпадают лишь после отстаивания в течение продолжи­ тельного времени.

При очистке глинистого раствора в желобах в последних устано­ влены поперечные перегородки или карманы, способствующие луч­ шему осаждению выбуренной породы.

При очистке виброситами или сито-конвейерами раствор очи­ щается лишь от сравнительно крупных частиц, так как применяемые сетки имеют наименьший размер ячеек 0,7—2,3 мм. Таким образом, частицы размером меньше 0,7 мм беспрепятственно проходят через сетки.

Впоследнее время широко применяют гйдроциклонные установки для очистки буровой жидкости от шлама и песка. Гидроциклоны позволяют удалять из раствора частицы размером 0,02—0,01мм. Согласно литературным данным, в результате применения гидро­ циклонных установок для очистки раствора от шлама и песка сни­ жается стоимость ремонта буровых насосов и повышается проходка на долото на 25%.

Внастоящее время для очистки буровой жидкости при глубоком бурении повсеместно применяют механические устройства. Желобная система используется как дополнение к этим механизмам.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ГЛИНОЗАВОДА, РАЗМЕРОВ ЕМКОСТЕЙ ДЛЯ БЕСПЕРЕБОЙНОЙ РАБОТЫ ГЛИНОЗАВОДА, КОЛИЧЕСТВА ГЛИНОМЕШАЛОК (ГИДРОМЕШАЛОК, ФРЕЗЕРНО-СТРУЙНЫХ МЕЛЬНИЦ), А ТАКЖЕ СУТОЧНЫЙ РАСХОД ГЛИНЫ И ВОДЫ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГОДОВОЙ ПРОГРАММЫ БУРЕНИЯ

Задача 59. Определить производительность глинозавода, коли­ чество глиномешалок и суточный расход глины и воды для обеспече­ ния годовой программы бурения, равной S = 500 000 м проходки. Среднюю норму расхода глинистого раствора на 1 м проходки при­ нять п = 0,6 м3.

Решение. Определим суточную производительность глинозавода

Vс. п

S n

500 000 • 0,6

830 м3/сут.

12-30

12-30

 

 

96

Суточная производительность одной глиномешалки равна

Vc. „ . r = V0Kr],

где Vo — объем двухвальной глиномешалки. Согласно данным табл. 33 приложения, Vo = 10 м3; г\ — коэффициент использования объема глиномешалки, равный 0,85; К — количество замесов гли­ номешалки в сутки, считая один замес равным 60 мин,

К

24-60

=24 замеса в сутки.

Тогда

60

 

Vc п

г = 10 • 24 • 0,85 = 205 м3/сут.

 

Количество глиномешалок, подлежащих установке на заводе,

=7 Ус. п I о 8 3 0 -2я=6 шт.

205

Из них две глиномешалки запасные для бесперебойного выполнения программы завода во время текущего и капитального ремонта отдель­ ных глиноагрегатов.

П р и м е ч а н и е .

Количество гидромешалок

или фрезерно-струйных

мельниц

для приготовления глинистого раствора

определяется аналогично

расчету

количества глиномешалок.

 

Определим расход глины для приготовления 1 м3 глинистого рас­ твора

Ягл

Угл (Угл. р Ув)

2,6 (1,25-1)

0,40 т/м3.

Угл

Ув

2,6

— 1

 

 

Суточная потребность глины равна

 

 

а в объеме

<?гл = к с< П<7ГЛ= 830 • 0,40 = 330 т/сут,

 

 

 

 

 

 

V

= .*?гл =

330 =

127 м3

 

 

гл

угл

2,6

м •

 

Расход воды для приготовления 1 м3 глинистого раствора составит

VB= i — ^ L = l _ - ^ =

0,85 м3/м3,

Угл

До

 

а суточный расход воды равен

 

 

FB. «■=VBVC' п = 0,85 •830 =

700 м3/сут.

Задача 60. Определить размер емкости под воду для трехсуточной бесперебойной работы глинозавода с ежесуточным выпуском Vc п г =

=800 м3 глинистого раствора плотностью 1,2 г/см3. Решение. Объем глины в 1 м3 глинистого раствора равен

Vгл

Угл. р — Ув

Ц ^ - 0 ,1 2 5 м*/м>.

Угл

Ув

 

 

7 З а к а з 4 8 4

97

Смотрите также файлы