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
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 |
|
|
|
|