ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 145
Скачиваний: 0
= 1 г/см3 — плотность воды; |
С — объемная |
концентрация |
песка, |
||
которая равна |
С»____ . |
|
|
|
|
Q_ |
100 |
0,0357. |
|
||
|
С о + ІОООРп |
|
100 + 1000-2,7 |
|
|
|
|
|
|
||
Здесь С0 = 100 г/л — весовая концентрация песка. |
|
||||
Найдем значение рсм: |
|
|
|
|
|
Рем = 0,0357 (2,7 — 1) + 1 = 1,06 |
г/см3. |
|
|||
Определим расход жидкости: |
|
|
|||
Q = 4 ■0,82.0,158 • 10 ) / |
20' |
200 =9920 |
см3/с = 9,9 л/с. |
||
2. Найдем общее количество жидкости, песка и насосных агре |
|||||
гатов, необходимых для проведения перфорации. |
расчета |
||||
Необходимое количество жидкости устанавливается из |
|||||
двух объемов скважины (один |
объем для транспортировки песка |
||||
на забой скважины и один объем для промывки по окончании про цесса) плюс 0,3 объема на потерю фильтрации в пласт.
Таким образом, |
|
|
|
<?ж = 2,37 = 2,3-26,5 = 61 м3, |
|
||
где объем скважины |
V = 0,0177 • 1500 = |
26,5 м3. |
|
Необходимое количество кварцевого песка |
|
||
Qn= 1,3FC0= 1,3-26,5 ■100 = 3440 кг, или 3,44 т. |
|||
Насосных агрегатов 2АН-500 должно быть два, из них один |
|||
рабочий, который |
обеспечивает необходимый |
расход жидкости |
|
(9,9 л/с), а второй запасной. |
при |
гидропескоструйной |
|
3. Гидравлические |
потери напора Р |
||
перфорации будут |
|
|
|
р = Арг + Арк+ Дрн + Арп кгс/см2, * |
|||
где Арт— потери напора в трубах |
в кгс/см2; Дрк — потери напора |
в кольцевом пространстве в кгс/см2; |
Дрн — потери напора в насадках |
в кгс/см2; Дрп — потери напора в |
полости, |
образованной струей, |
|||
в кгс/см2. |
|
|
|
|
|
|
Определим значения составляющих общей потери напора. |
||||
|
Потери напора в трубах |
|
|
|
|
|
Дрт = 82,5Лтрсм- ^ - , |
|
|
|
|
где |
= 0,035 — коэффициент трения при движении воды в 6,2-см |
||||
трубах (см. табл. 24); Q = 9,9 л/с — расход жидкости; Н = |
1500 м — |
||||
глубина спуска труб; d = 6,2 см — внутренний |
диаметр |
насосно |
|||
компрессорных труб. |
|
|
|
|
|
|
Находим Арт= 82,5-0,035-1,06 |
9,9 .-if00- |
= |
49,1 кгс/см2. |
|
|
|
UjZ1’ |
|
|
|
Ю Заказ 625 |
145 |
Потери напора в кольцевом пространстве
д. 82,5 • 10-6Х,<Рсм<?2Я
Рк {DZ— dzy2(D— d)g кгс/см2,
где Хк — коэффициент трения при движении воды в кольцевом про
странстве; Q = 9,9 л/с, |
или |
9900 см3/с; Н = 1500-ІО2 см; |
D = |
||
= |
15 |
см — внутренний |
диаметр эксплуатационной колонны; |
d = |
|
= |
7,3 |
см — наружный |
диаметр насосно-компрессорных труб; g — |
||
= 981 см/с2 — ускорение свободного падения. |
|
||||
|
Для определения Я,к |
найдем число Рейнольдса по Минцу и Шу |
|||
берту: |
|
Re = |
Рсм;е6 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Рсм6(1 — т) ’ |
|
где w — скорость движения жидкостной смеси в кольцевом сечении
между 15-см и |
7,3-см колоннами труб, которая будет равна |
||
w = |
О |
9000 |
= 73 см/с; |
0,785 (1)2— ^2) |
0,785 (152—7,32) |
||
б = 0,05 см — средний диаметр зерен песка; т — условная пори стость твердой фазы в трубах. Значение т определяется из выра жения
т = 1 Рем --Рж |
■= 1 |
1,06 —1,0 |
= 0,98. |
Рп |
|
2,7 |
|
Величина цсм — вязкость |
песчано-жидкостной смеси в из или |
||
в г/см-с — определяется по формуле
PcM= ßBes'18C,
где С — объемная концентрация песка (С = 0,0357); е — основание натуральных логарифмов;
(лсм = 1 -2,71S3*1S'0"0357 = 1,119 спз, или 0,01119 пз.
Определяем значение Re:
Re |
1,06 • 73 • 0,05 |
= 2920. |
|
0,0111&- 6 (1 —0,98) |
|||
|
|
Режим турбулентный:
|
XК |
0,3164 |
0,3164 |
0,043; |
|
|
1 rF |
Г2920 |
|
||
|
|
|
|
||
АРк |
82,5 • 10-° ■0,043 • 1,06 • 99002 • 1500 • 102 |
кгс/см2. |
|||
(152— 7,32)2 (15 —7,3) 981 |
|
||||
|
|
|
|||
В целях облегчения расчетов АрТ и Дрк для промывочных труб условного диаметра 60, 73, 89 и 114 мм при наличии в воде кварце вого песка различной концентрации (50, 100 и 160 г/л) можно поль зоваться специальными графиками (см. рис. 4, 5, 6 и 7).
146
Потери напора в насадках А/;„ нами приняты равными 200 кгс/см2 при расходе жидкости Q = 9,9 л/с. Они могут быть определены из приведенной выше формулы расхода, решенной относительно Ар:
Л„ |
5-10-J <?2рсм |
І П |
„2/2cp2g- |
Потери напора в полости Арп, образованной абразивной струей, по опытным данным изменяются в пределах 20 ч- 50 кгс/см2. При нимаем среднее значение Ар п = 35 кгс/см2.
Общие гидравлические потери напора составят
Р= 49,1 + 4,0+ 200+ 35 «*288 кгс/см2 (28 МПа)..
4.Давление жидкости с песком на выходе из насадок будет
Ро^Ру + ОЛНры — Р кгс/см2,
где Ру — давление на устье скважины при работе насосного агре гата 2АН-500 на V скорости (расход 9,5 л/с), равное 222 кгс/см2;
р0= 222+ 0,1.1500-1,06 —288 = 93 кгс/см2 (9 МПа).
5.Предельно безопасная длина подвески 7,3-см труб при цирку ляции жидкости определяется по формуле
Qстр
|
|
|
|
|
— ^ |
|
І к Ру |
м, |
|
|
|
|
|
L = ---------------- |
|
|
|
||||||
где |
<?стр = |
38 800 кгс — страгивающая9т |
нагрузка |
для |
резьбового |
||||||
соединения гладких насосно-компрессорных труб |
из стали 36Г2С; |
||||||||||
К = 1,5 — коэффициент |
запаса |
прочности; /к = |
30,2 |
см2 — пло |
|||||||
щадь проходного сечения труб; ру = |
222 кгс/см2; qr — вес в жидкости |
||||||||||
1 м 7,3-см труб с муфтами; |
qT = |
9,46 — /трсм = |
9,46 — 0,117-1,06 = |
||||||||
= 8,2 кгс |
(/т — площадь |
поперечного сечения |
тела трубы, равная |
||||||||
0,117 дм2). |
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
38 800 |
. 3 0 ,2 - 2 2 2 |
|
|
|
|
||||
|
|
1,5 |
|
|
|
= 2340 |
м. |
|
|
||
|
Максимально возможная |
длина спуска тех же труб при отсутствии |
|||||||||
|
|
8,2 |
|
|
|
|
|
|
|||
циркуляции жидкости (в случае ее полного поглощения) будет |
|||||||||||
|
|
|
|
|
~ стр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
кру |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к ~ |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
9т+0,1/кРсм ’ |
|
|
|
|||
где |
= 9,46 кгс — вес 1 м 7,3-см труб с муфтами без учета потери |
||||||||||
веса в жидкости, так как в затрубном пространстве жидкость отсут ствует;
|
38 880 |
■30.2-222 |
|
|
и —- |
1,5 |
1516 м. |
||
|
||||
|
9,46 + 0,1 • 30,2 • 1,06 |
|
||
10* |
147 |
6. |
Определим удлинение насосно-компрессорных труб |
под дей |
||||
ствием общей нагрузки. |
|
|
|
|
||
По закону Гука, удлинение труб |
|
|
|
|||
|
|
|
GL |
м, |
|
|
|
|
|
Б1т |
|
|
|
где G — общая |
нагрузка на |
трубы в |
кгс; L = |
1500 м — длина ко |
||
лонны |
труб; |
Е = 2,1-10° |
кгс/см2 — модуль |
упругости; |
/т = |
|
=11,66 см2 — площадь поперечного сечения тела 7,3-см трубы. При циркуляции жидкости
G = qr ~ — Ад«/,,-I- /к (Ру— |
) = |
= 8,2 _У|Ю _ 4,о . 41і84 _і_ зо,2 ^ 2 2 2 |
= 12090 кгс, |
где qr — вес в жидкости 1 м 7,3-см труб с муфтами, равный 8,2 кгс;
qr — нагрузка от собственного веса труб с муфтами; /„ =
= 41,84 см2 — поперечное сечение 7,3-см труб по наружному диа метру; /к = 30,2 см2 — площадь проходного сечения 7,3-см труб.
При отсутствии циркуляции жидкости
|
G ' = < 7 т — + /к ( О Д Г г Р с м + Р у |
) = |
= 9,46 |
+ 30,2 (0,1 • 1500• 1,06 + 2 2 2 - |
= 17 861 кгс, |
где q' = 9,46 кгс — вес в воздухе 1 м 7,3-см труб с муфтами. Удлинение труб при наличии циркуляции жидкости
AL |
GL |
120901500 |
= 0,74 м. |
|
Efт |
2,1 • ІО6 • 11,66 |
|
Удлинение труб при отсутствии циркуляции жидкости
АV |
G'L |
17 861 • 1500 |
= 1,09 м. |
|
Efт |
2,1 • 10» • 11,66 |
|
8. Определение плотности перфорации нефтяных скважин
Задача 9
Необходимая плотность перфорации (число отверстий на 1 м мощ ности пласта) может быть определена по следующей формуле:
Я = (0,8-И ) ■ ■ Ь£-+т)
^П, К lg Я к
148
где h — И м — мощность |
пласта; RK = 500 м — радиус |
контура |
||||||||||
питания; |
гс = |
0,075 |
м — радиус забоя |
скважины; |
гп_к — радиус |
|||||||
перфорационного канала в м; |
|
1„ к — длина перфорационного ка |
||||||||||
нала в м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гп к = |
0,006 м |
При нулевой перфорации перфоратором ППЗ-80 |
||||||||||||
и Iп. к = |
0.02 м |
1 |
/ |
2-11 . |
500 |
\ |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||||
П |
= (0,8- ■ 1) |
g V |
0,006 "г" |
11 |
) |
(36,5-|-45,6) отв/м. |
|
|||||
0,02 lg |
500 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
0,075 |
|
|
|
|
||
При кумулятивной перфорации перфоратором ПК-103 |
гп к =■ |
|||||||||||
0,005 м и Іп к = |
0,1 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
, |
/ |
2-11 |
|
, 500 \ |
|
|
|
|
П = |
(0,8-М) |
lg l"000^ |
+ — |
) |
= (77-1-96) |
отв/м. |
|
|||||
|
|
|
|
|
0,1 lg |
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,075 |
|
|
|
|
|
При гидропескоструйной перфорации перфоратором ГПА-6 гп к = |
||||||||||||
= 0,006 м и Іп к = 0,35 м |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Я = (0,8-И ) |
|
|
|
|
|
|
(2,2 —^-2,76) |
отв/м. |
|
|||
|
9. |
Определение |
пропускной |
способности |
|
|
||||||
|
противопесчаных |
фильтров |
|
|
|
|||||||
Задача 10
Исходя из прямоугольного сечения щелей фильтра, рассчитываем его пропускную способность по формуле
_ |
gièlölh |
4 |
бѵЬ/бх+ ба) ’ |
где q — расход жидкости в |
см3/с; g = 981 см/с2 — ускорение сво |
бодного падения; I = 3 см — длина щели; бх — ширина щели на входе в см; б2 — ширина щели на выходе в см (в щелях прямоуголь ного сечения 6Х= 62= б = 0,1 см); h = 10 см — потери напора в филь тре; Ъ — 0,65 см — глубина щели (толщина стенки трубы); ѵ =
=0,5 см2/с — кинематическая вязкость жидкости. Следовательно,
981 • 3 • 0,12 • 0,12 ■Ю |
= 7,5 см3/с. |
q ~ 6 • 0,5 • 0,65 • (0,1+ 0,1) |
|
Скорость жидкости при входе в фильтр
* = f = - / H w =25cM/c
(/ — сечение щели в см2).
149!