при работе агрегата на III скорости
|
h± =- 0,035 • |
2000 |
4,242 |
1040 м вод. ст. |
|
2-9,81 |
|
|
0,062 |
|
2.Гидравлическое сопротивление при движении смеси жидкости
с песком в кольцевом пространстве скважины
Я
h 2 = срЯ, D — dH 2g ’
где ер = 1,1—1,2 — |
коэффициент, |
учитывающий повышение гид |
равлических потерь |
в результате |
содержания песка в жидкости; |
X — коэффициент трения при движении воды в кольцевом простран |
стве; величина X определяется по разности диаметров 168-мм и 73-мм |
труб и равна 150 |
— 73 = 77 мм |
(150 мм — внутренний диаметр |
168-мм труб), что почти соответствует 89-мм трубам, для которых X = 0,034 (см. табл. 24); d„ = 0,073 м — наружный диаметр про мывочных 73-мм труб; ѵв — скорость восходящего потока жидкости в кольцевом пространстве в см/с (определяется интерполированием по табл. 23).
Определим сопротивление, возникающее при движении жидкости
спеском в кольцевом пространстве: при работе агрегата на I скорости
Я |
Vі_ |
|
|
|
2000 |
0,342 |
— фЯ D —du |
2g |
1,2-0,034 • 0,15—0,073 |
2 • 9,81 = 6,3 м вод. ст.; |
при работе агрегата |
на |
II скорости |
|
|
|
|
|
2000 |
0,4812 |
|
|
h2 = 1,2 *0,034» 0,15—0,073 |
19,62 |
12,9 |
м вод. ст.; |
при работе агрегата |
на |
III скорости |
|
|
Ла = 1,2-0,034* |
|
2000 |
0,9472 |
48 |
м вод. ст. |
0,15— 0,073 |
19,62 |
3. Потери напора на уравновешивание столбов жидкости раз ной плотности в промывочных трубах и кольцевом пространстве определяются по формуле К. А. Апресова (см. табл. 25):
где т = 0,3 — пористость песчаной пробки; F = 177 см2 — пло щадь сечения 168-мм эксплуатационной колонны; I = 12 м — вы сота пробки, промытой за один прием (длина двухтрубного колена тРУб); / — площадь сечения кольцевого пространства скважины в см2 (между 168-мм и 73-мм трубами); рп = 2,6— относительная плотность песка; рж = 1 — относительная плотность воды; ѵкр — скорость свободного падения песчинок (критическая скорость, определяется по табл. 52).
Т а б л и ц а 52
Критическая скорость падения песчинок ѵкр
Максималь |
Скорость |
Максималь |
Скорость |
Максималь |
Скорость |
ный размер |
свободного |
ный размер |
свободного |
ный размер |
свободного |
зерен, |
падения, |
зерен, |
падения, |
зерен, |
падения, |
мм |
см/с |
мм |
см/с |
мм |
см/с |
0,01 |
0,01 |
0,23 |
2,80 |
1,00 |
9,5 |
0,3 |
0,07 |
0,25 |
3,00 |
1,20 |
11,02 |
0,05 |
0,19 |
0,30 |
3,50 |
1,40 |
12,54 |
0,07 |
0,36 |
0,35 |
3,97 |
1,60 |
14,0 |
0,09 |
0,60 |
0,40 |
4,44 |
1,80 |
14,9 |
0,11 |
0,90 |
0,45 |
4,9 |
2,00 |
15,7 |
0,13 |
1,26 |
0,50 |
5,35 |
2,20 |
16,5 |
0,15 |
1,67 |
0,60 |
6,25 |
2,40 |
17,2 |
0,17 |
2,14 |
0,70 |
7,07 |
2,60 |
17,9 |
0,19 |
2,39 |
0,80 |
7,89 |
2,80 |
18,6 |
0,21 |
2,60 |
0,90 |
8,7 |
3,00 |
19,2 |
Подставив числовые значения в формулу, найдем потери напора: при работе агрегата на I скорости
(1- m ) F l |
|
|
|
(1—0,3) -177 -1200 |
X |
|
|
|
|
|
|
|
135 |
|
|
|
|
|
|
|
|
x [ | - ^ - ( l — Ц |
- ) - і ] |
= 955 |
см, |
или 9,6 |
м вод. ст.; |
при работе |
агрегата |
на II |
скорости |
|
|
|
|
, |
(1—0,3) • 177-1200 |
Г 2,6 |
( А |
9,5 \ |
|
Л |
|
^з = ------------І35---------L ~ r l 1 _ |
484 j _ 1 J = |
|
|
= 1180 см, или 11,8 м вод. ст.; |
|
|
при работе агрегата на III скорости |
|
|
|
|
7 |
(1—0,3) • 177 • 1200 Г 2,6 |
( А |
9,5 \ |
' |
л~\ |
|
|
135 |
L 1 |
V |
94,7 |
) |
J |
|
=1470 см, или 14,7 м вод. ст.
4.Гидравлическое сопротивление в шланге в вертлюге при дви
жении воды определяется по опытным данным, |
приведенным ранее |
в |
табл. 26. |
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
При работе агрегата на I скорости сопротивление, возникающее |
шланге и вертлюге (угольнике), составляет |
в |
сумме /і4 + |
hb = |
= 10,4 м вод. |
ст.; при работе на II скорости |
\ + hb = |
19,5 м |
вод. ст.; при |
работе |
на III скорости Л4 |
+ 1пь |
= 62,6 м вод. ст. |
|
5. Гидравлическое сопротивление в 73-мм |
нагнетательной |
ли |
нии от насоса до шланга (принимаем длину этой линии /„ = |
40 |
м): |
|
при работе |
агрегата на I |
скорости |
|
|
|
|
|
|
h e ~ |
^ |
= 0,035-- |
40 • 1,522 |
= 2,7 |
м вод. ст.; |
|
|
|
dX B 2 g |
|
0,062 • 2 • 9,81 |
|
|
|
|
|
при работе агрегата |
на |
III |
скорости |
N = |
1186 • 12,8 • 1 |
= 311 л. с. |
|
75 |
• 0,65 |
|
Агрегат имеет максимальную |
мощность двигателя 93 л. с., |
апотому работа его на III скорости невозможна.
9.Использование максимальной мощности промывочного агре
гата:
при работе на I скорости
К = N ' 100 - |
15,3• 100 |
16,5%; |
N макс |
93 |
|
при работе на II скорости
|
|
К |
42 • 100 |
= 45%. |
|
|
|
93 |
|
10. |
Скорость |
подъема |
размытого песка |
на |
I скорости |
агрегата |
|
|
ѵп = ѵв—укр= 0,34 — 0,095 = 0,24 м/с;
на II скорости агрегата
уп = 0,481 —0,095 = 0,39 м/с.
11. Продолжительность подъема размытой пробки после про мывки ее каждым коленом до чистой воды:
на I скорости агрегата
= Л_ = 2000 =8330 с _ 2 ч 19 мин;
ѵ „ 0,24
па II скорости агрегата
t = = 5120 с = 1 ч 25 мин.
12. Размывающая сила струи жидкости [3]. Сила удара струи промывочной жидкости может быть определена по следующей фор муле:
Р = 2 ,0 4 ^ г кгс/см2,
где Q — производительность агрегата в л/с; /ц = 30,2 см2 — пло щадь поперечного сечеиия струи жидкости, нагнетаемой в скважину
по 73-мм колонне; F = 177 см2 — площадь |
внутреннего попереч |
ного сечения 168-мм эксплуатационной колонны. |
При работе на I |
скорости |
|
р = 2,04- |
з о У т = 0 ’008 кгс/см2 |
(7’8 кПа); |
при |
работе на II скорости |
|
|
Р = 2,04 • 'зо2,5| 77 ~ 0,01(3 кгс/см2 (15,6 кПа). |
б. |
О б р а т н а я п р о м ы в к а . |
1. Гидравлическое сопро |
тивление при движении жидкости в кольцевом пространстве между 468-мм и 73-мм трубами:
при работе |
на |
I |
скорости |
|
|
|
= X |
Н |
■ІР = |
|
0,034 |
|
200 |
0,342 |
5,2 м вод. ст.; |
|
|
0,15— 0,073 |
2 • 9,81 |
|
D d H 2g |
|
|
|
|
при работе |
на |
II |
скорости |
|
|
|
|
/^ = 0,034- |
|
2000 |
|
0,4812 |
10,8 м вод. ст.; |
|
0,15— 0,073 |
2 • 9,81 |
при работе |
на |
III |
скорости |
|
|
|
|
hx= 0,034 • |
|
2000 |
|
0,9472 |
40 м вод. ст. |
|
|
0,15— 0,073 |
2 ■ 9,81 |
2.Гидравлическое сопротивление при движении смеси жидкости
спеском в 73-мм трубах:
при работе на I скорости
h2 = cpÄ.-S- -jp- = |
1,2- 0,035 ■ |
2000 |
1,522 |
160 м ВОД. CT. |
“ В |
£>g |
|
|
0,062 |
*2-9,81 |
|
при работе на II скорости |
|
|
|
|
Ля = 1,2-0,035- 2000 |
|
2,152 |
= 320 |
м вод. ст.; |
|
|
0,062 |
|
19,62 |
|
|
при работе |
на III |
скорости |
|
|
|
|
А-2 = 1,2- 0,035 - 2000 |
4,242 |
1250 |
м вод. ст. |
|
|
0,062 |
19,62 |
|
|
3. Потери напора на уравновешивание разности плотности жид кости в промывочных трубах и кольцевом пространстве:
при работе на I скорости
ь, = |
. ГРп. ( і |
|
_ |
1І = |
|
/ц |
L |
Рж \ |
ѵв |
) |
J |
|
|
|
|
(1—0,3)-177-1200 |
Г 2,6 |
Л |
9,5 |
\ |
, |
30,2 |
|
* L 1 |
* \ |
152 |
/ |
1 |
= 7000 см, или 70 м вод. ст., |
|
где /ц = 30,2 см — площадь |
внутреннего |
сечения |
73-мм труб; |
при работе на II скорости |
|
|
|
|
|
(1—0,3)-177-1200 |
Г 2 , 6 / , |
|
|
|
30,2 |
|
' L l |
\ 1 |
|
|
|
= 7250 см, |
или 72,5 |
м вод. ст.; |
|