ПРАКТИЧНА РОБОТА №2,3
Мета роботи: Уміти розрахувати основні параметри освоєння: забійні тиск, тиск закачування, обсяг закачаного флюїду і тривалість закачування.
Завдання: Розрахувати основні параметри процесу освоєння свердловини для наступних умов: глибина свердловини. глибина спуску колони НКТ H. пластовий тиск. Свердловина обсаджена обсадної колоною з внутрішнім діаметром і повністю заповнена глинистим розчином щільністю. Зовнішній діаметр НКТ. внутрішній діаметр . Необхідно розрахувати тиск закачування. обсяг рідини закачування і тривалість закачування при прямій (рідина подається в колону НКТ) і зворотної (рідина подається в кільцевий зазор між трубами) закачування. Рідина закачування - вода (щільність = 1000 кг / м, в'язкість = 0.001 Па с. Закачування ведеться агрегатом 4АН-700 (УН 1-630 700А).
Так як закачування ведеться агрегатом 4АН-700, вибирають, наприклад, третю швидкість при діаметрі плунжера 100мм (подача Q = 0.012м / с, тиск p = 37.4 МПа).
Таблиця №1 Вихідні даних
Під освоєнням свердловини розуміються процеси зниження протитиску на пласт, створення депресії і виклику припливу депресії і виклику припливу. Основні рассчітиваеми параметри - забійні тиск, тиск закачування, обсяг закачаного флюїду і тривалість закачування.
Закачування рідини може бути прямий (рідина закачування подається в колону насосно-компресорних труб) і зворотної (рідина закачування подається в кільцевий зазор між НКТ і обсадних колоною). При цьому для кожного виду закачування необхідно вміти розрахувати втрати на тертя.
1. Розраховуємо величини пластичної в'язкості і граничного (динамічного) напруги зсуву за формулами:
де = - щільність неньютоновской (в'язкопластичні) рідини, кг / м,
# 331; - пластична в'язкість, Па с;
- граничне (динамічне) напруга зсуву, Па.
2. Обчислюємо швидкість руху рідини в кільцевому зазорі:
де Q = 0,012м 3 / с - витрата рідини, м / с.
3. Розраховуємо число Рейнольдса для води
4. Коефіцієнт гідравлічного опору розраховуємо в залежності від числа Рейнольдса за такими формулами:
5. Градієнт втрат тиску на тертя при русі води знаходимо за формулою:
6. Розраховуємо параметр Хедстрема:
7. Критичний число Рейнольдса:
8. Визначимо критичну швидкість за формулою:
9. Обчислимо параметр Сен-Венена-Ільюшина:
10. За малюнком 1 визначаємо коефіцієнт (крива 2).
Малюнок 1 - Залежність коефіцієнта # 946; від параметра Сен-Венана-Ільюшина Sen
1 - для круглого перетину; 2 - для кільцевого перерізу
11. Розраховуємо градієнт втрат тиску на тертя при русі рідини глушіння і закачування в кільцевому зазорі відповідно:
=
12. Визначаємо висоту від забою свердловини:
13. Обсяг рідини закачування визначаємо за формулою:
14. Максимальний обсяг рідини закачування розраховуємо за формулою:
15. Визначаємо тривалість закачування:
, сек- перевести в хвилини
16. Максимальний час закачування визначаємо за формулою:
17. Для обчислення максимального тиску закачування попередньо визначаємо швидкість руху в трубі:
18. Число Рейнольдса для води:
19. При 100000 коефіцієнт гідравлічного опору розраховують за формулою Г.К.Філоленко:
20. Втрати на тертя в трубах # 916; рт обчислюються за формулою Дарсі-Вейсбаха:
21. Визначаємо критичну швидкість в трубі:
22. При режим руху турбулентний і втрати розраховуються за формулою:
= 0.012 / (перевести в МПа)
23. Знаходимо втрати тиску на тертя при русі рідини глушіння в кільцевому зазорі на відстані Н. Па:
= Н, МПа (перевести в МПа)
24. Вище вже визначені (см.п.20) і обчислюємо:
25. Розраховуємо тиск закачування:
26. Розраховуємо максимальний тиск закачування:
Висновок: при роботі насосного агрегату на третій швидкості максимальний тиск прямий закачування становить _________ МПа, а насосний агрегат розвиває тиск 37.4 МПа.