Файл: Михайлова, Н. Д. Практические расчеты при колонковом бурении учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.10.2024

Просмотров: 97

Скачиваний: 0

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

Р2

= 6 ,1 2

• &3§§L :. ^°9. .

223 = 65300 кг/і£ = 6,53 ат .

 

2

 

 

 

 

2 -9 ,8

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

Определяй потеря давленая в кольцевом (затрубной

странстве скважины.

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные дня расчета:

 

 

I

= 1000 м;

щ

= 0,093 -

0,0635 = 0,295 м ;

Y*= 1220 кг/нэ;

 

F = 0,785 ( Л/

-

) =

 

= 0,785

(0.0932 -

0.06352) = 36,2

-

ІО“ 4 ;

 

 

 

 

V

= 0,00184

= о 5 0 0 ц/сек

;

 

 

 

 

 

36.2-10"4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0.508.0.0295-1220 = 5 3 0

 

 

 

 

 

"■n

9,8 . 0,351-10“2

 

*

 

При малых значениях

Лек„

для определения коэффициента

Як

воспользуемся формулой Ё.М.Соловьева (43)

 

А

_

14.6

 

_

14.6

_

14.С

 

Q П516

 

кп

(Ле*„)а9

 

ЯЧЛ °>9

 

R4

 

 

 

 

 

 

 

 

530

 

 

283

 

 

Подставив исходные данные в формулу (40), получим

Ро = 0,0516 • P«.5-1? 2 ' f â P . . 1000 = 28200 кг/м2 = 2,82 ат .'

02.9,8-0,0295

4.Потери давления в колонковом наборе принимается ориен­ тировочно равными 1 ат .

5.Потребное давление на насосе составит

Р = 1,3 (4,1 + 6,53 + 2,82 + 1 ) = 20 атм .

П р и м е р 5.

Определить необходимое давление на насосе при расходе про­ мывочной жидкости равном 280 л/мин (глинистого раствора / = = 1,2г/см 3). Диаметр долота 112 ш , трубы муфтово-замкового соединения диаметром 63,5 *м, глубина бурения 200 м. В колонну


бурильных труб входят утяжеленные бурильные трубы УБТ-У диамет­

ром 108

мм, данной 27 м (4 трубы).

 

Р е ш е н и е

. 1. Расчитаем потерн давления в бурильных

трубах,

вертлюге, нагнетательном шланге н УБТ.

 

Исходные данные для расчета:

I

=

200 м;

 

у = 1200 кг/м3; В = 0,0515 м;

D,

= 0,040 м

-

диаметр проходного отверстия вертлюжной трут

бы;

 

 

 

 

 

I

=

0,99

м

-

длина вертлюжной трубы;

Вг

=

0,038

м

-

диаметр нагнетательного шланга;

Іг

=

20 м

 

-

дайна нагнетательного шланга;

Ds = 0,070 м

-

внутренний диаметр утяжеленных бурильных

труб при толщине стеной

8 - 1 9

мы;

 

 

 

13 = 27

ы

-

дайна УБТ;

 

 

 

 

 

V"

=

0.00467

 

= 2,25

ц/сек

;

 

0,785

0,0515^

 

 

 

 

 

 

\ D

по формуле

(34);

значения т]

и

берем из

т)'= т)+ -g^r -

табл.15 для нормального глинистого раствора с

^

= 1 ,2 г/см3;

Т)'

= 9,89

• ІО"4 + ° і 44

*

0 »0515 = 0,267-Ю "2

1

 

 

 

 

 

6 -

2,25

 

 

2.25-0.0515-1200 = 5410, по формуле (33).

Н9,8-0,267-Ю -2

При

Re > 2000-3000

значение коэффициента

Л определяет­

ся по формуле Р.И.Шищенко и К.А.Ибатулова (36)

 

 

Я

= *

=

*

0,075 . = 0,0256 .

 

 

ѴТе

V 5410

2,924

 

 

 

Эквивалентная дайна

13 составит

£ формула

(37)]

 

13 = 0,99-

л П /іпа

+ 20-

g 0 3 0 0

+ 27-

£i-Q§tël?. = 3,52

+ 91,5 +

J

 

 

о лгіпЭ

*

 

0,0405

 

 

 

О.ОТО5

 

 

+ 5,85 = 101 м

 

 

 

 

 

 


Подставнв исходные данные в формулу (30), получим

2

Р<= 0,0256 - 2-ь25- . (200,0+101)= 46500 кг/і^=4,65 ат. 1 2.9,8*0,0515

2. Рассчитаем потерн давления в соединениях. Исходные данные для расчета:

рлл

п = *=== 44 (число соединениенесколько завышено, посколь- 4,5 ку в состав колонны входятУБТ);

В

= 0,0515 м;

В0 = 0,040

м

;

 

 

£

=

г

п

2

1 2

= 6,12

(см.пример 4) .

а [ (-д- )

-

1J

 

 

Подставив в формулу (38) исходные данные, получим

р

g д2

. 2л2 £ :,1200

. и

= 84000 ет/м2 = g 4 ат

 

2

 

 

2-9,8

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Рассчитаем потери давления в затрубной пространстве

 

Исходные данвне для расчета:

 

 

I

= 200 м;

 

D, =

Dc

-

Д6т = 0,112 -

0,0635 = 0,0485 м;

7*=

1220 кг/м2 ;

F

= 0,785

(Дс2 -

л£т)

= 0,785(0,1122 -

 

-

0.06352)

= 0 ,6 6 7

ІО-2

м2 ;

 

 

V

=

°.«°016-7. = 0,7

ц/сек;

Re =

3.іО#^ Д£2Р = 1585

 

 

0,00667

 

 

 

 

 

 

 

9,8 - О,267.ІО-2

 

Для расчета

Лк п при

Re

= 1585

воспользуемся форму­

лой

(42)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

_

0.075

 

 

0.075

 

0,03 .

 

 

 

 

м 1 /1585*

 

 

2,512

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставив данные в формулу (40), получим

 

Ро = 0,03

О»,7.. -

1220 .

200 = 3780 кг/м2 = 0,38 ат .

J

 

 

 

2.9,8-0,0485

 

 

 

 

 


4.

Приняв потери на долоте

= 2 ат„ рассчитаем потребное

давление на насосе:

 

 

Р = 1,3 *(4,65 + 8,4 + 0,38

+ 2) = 20 ат .

§ 3. Буровые насосы

При хелонновом буреніи скважин получили широкое примене­ ние порневне двухцилиндровые насосы горизонтального типа двойного действия, а такие плунжерные трех- и одноцилиндровые насосы горизонтального типа одинарного действия.

Техническая характеристика буровых насосов приведена в таб.18.

Буровыми насосами типа НГр-250/50, Гр 16/40 комплектует станки типов ЗИФ-ЗООМ, ЗИФ-650А, ЗИФ-1200А, СЕА-500 и СЕА-800. Насосами ІІГрБ комплектуют станки ЗИФ-1200А, ЗЙФ-1200МР и ВИТР-2000Э при бурении разведочных скважин на глубину 10002000 м. Станки БСК-2-100 комплектуется насосами 2НБ-7Э.

Теоретическую производительность буровых насосов (в л/сек) определяют по формуле

 

 

 

■<?Т

 

( i F - і ) S - т -п

)

 

 

(44)

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

і

-

степень действия поршня (плунжера);

для поршневых

насосов

і

= 2 ;одля

плунжерных г = 1 ;

F

- площадь поршня

(плунжера), дм2; {

-

площадь шпока,

дм2 ;

5

-

длина хода

поршня

(плунжера),

дм;

т

- число цилиндров;

п

- число двой­

ных ходов поршня (плунжера) в минуту.

 

 

 

 

 

Фактическая, производительность насосов всегда меньше тео­

ретической" и определяется по формуле

 

 

 

 

 

іі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<?ф =• A QT

,

 

 

 

(45)

где

À

-

коэффициент наполнения насоса; обычно при расчетах

принимает

А = 0,9 .

 

 

 

 

 

 

 

Производительность насосов регулирует изменением числа


двойных ходов и длины хода поршня (плунжера). Производитель­ ность поршневых насосов изменяют также сменой втулок цилинд­ ров.

Обычно насос настраивают на полную производительность, изменяя количество подаваемой в скважину жидкости путем сброса части ее на нагнетательной линии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

18

 

 

 

Техническая характеристика насосов (колонкового бурения)

 

 

П о к а з а т е л и

 

2НБ-7Э

1НБ-8

 

НБ-11

НГр-

ГР

ПГр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

250/50

16/40

( 1 ІГрБ)

Провэводптельность.

 

 

 

 

 

 

32-267

300; 225

л/МИН

 

 

 

 

35

10

 

25;

4Q;

250

 

 

 

 

 

 

 

 

75; 125

 

 

 

 

Давление,

кг/см^

 

20

15

 

40;

40;

50

40

50;

63

 

 

 

 

 

 

 

 

30;

20

 

 

 

 

Число .шлиндров ,шт.

3

1

 

'3

 

2

2

2

 

Диаметр

цилиндра»

мм

-

•-

 

-

 

85

80

90 и 80

Диаметр

вдую ера,

мм

28

40

 

45

-

-

-

 

Ход поршня

(плунжера),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мм

 

 

 

 

45

20

 

55

140

6-48

150

Число двойных ходов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поршня в

 

мнн

 

-

-

.

 

 

84

260

-

 

Скорость

 

вращения

ко-

450

490

 

100; 172;

94

 

100

ленчатого

 

вала, об/мин

 

312; 525

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Высота всасывания,

м.

5

4,5

 

5

5

 

 

 

вод.ст., не более

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приводная

мощность

1,7

 

 

5,5

32

22

28

 

 

 

 

 

К В Т

 

 

К В Т

Л . С .

К В Т

К В Т

Внутренний диаметр

всасы-

38

25

 

50

 

76

75

100

вающего шланга, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Внутренний

диаметр

нагие-

25

12

 

3?

 

37

38

50

тательного

шланга,

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Габаритные размеры; мм:

 

 

 

1540

 

1340

1870

длина

 

 

 

 

570

585

 

1444

ширина

 

 

 

510

345

 

880

873

930

990

высота

 

 

 

 

420

435

 

490

932

1080

1510

'

Вес насоса,

кг

 

130

50

 

285

700

550

1150

Тип двигателя

 

Электро-

Двнга-

 

Электро-

Электро-

ЭлегѵТро—

 

 

 

 

 

двигатель

тель

 

двигатель

 

двигатель

д в и г а ­

 

 

 

 

 

АОЛ41-4 'Дру;.:-

 

ВАО-42-4

 

А02-72-В тель

 

 

 

 

 

 

 

ба-4'

 

либо ЛОЛ

 

 

A82-S

 

 

 

 

 

 

 

 

2-41/2