25294 (586586), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

де - кінематична в’язкість нафти, м/с²; = 2,1 · 10^-6 м²/с.

Якщо ≤ 2320, то λ = 64/ , (2.3)

а якщо > 2320, то λ = (2.4)

Швидкість низхідного потоку рідини визначаємо за формулою:

, м/с, (2.5)

де Q – продуктивність промивального агрегата, м³/с;

f – площа прохідного отвору промивальних труб, м².

Площу прохідного отвору промивальних труб визначаємо за формулою:

f = 0,785 · d², м² (2.6)

f = 0,785 · 0,062² = 0,00302 м².

визначаємо швидкість низхідного потоку за формулою (2.5):

0,0063/0,00302 = 2,088 м/с;

0,0085/0,00302 = 2,817 м/с;

0,012/0,00302 = 3,977 м/с;

0,015/0,00302 = 4,971 м/с;

Визначаємо число Рейнольда, за формулою: (2.2):

2,088 · 0,062/2,1 · 10^-6 = 61639,614;

2,817 · 0,062/2,1 · 10^-6 = 83164,558;

3,977 · 0,062/2,1 · 10^-6 = 117408,788;

4,971 · 0,062/2,1 · 10^-6 = 146760,985;

Оскільки , , , > 2320, то визначаємо коефіцієнт гідравлічного опору за формулою (2.4):

λ^I = 0,3164 / 0,0201;

λ^IІ = 0,3164 / 0,0186;

λ^IІІ = 0,3164 / 0,0171;

λ^IV = 0,3164 / 0,0162;

Витрати напору на гідравлічні опори при русі рідини насосно-компресорних трубах на кожній швидкості агрегата визначаємо за формулою (2.1):

м;

м;

м;

м;

Витрати напору на гідравлічні опори при русі рідини з піском кільцевому просторі на кожній швидкості агрегата визначається за формулою:

, м, (2.7)

де - коефіцієнт, який враховує збільшення гідравлічних втрат від вмісту піску в рідині, = 1,1;

- коефіцієнт гідравлічного опору при русі рідини в кільцевому просторі;

D – внутрішній діаметр експлуатаційної колони, м;

- зовнішній діаметр промивальних труб, м;

V_в – швидкість висхідного потоку рідини, м/с.

Швидкість висхідного потоку рідини визначається за формулою:

V_в = Q / f_k , м/с, (2.8)

де f_k – площа перерізу кільцевого простору, м², котра визначається за формулою:

f_k = 0,785 · (D² – d_з ²) , м², (2.9)

f_k = 0,785 · (0,125² – 0,073 ²) = 0,0081 м²,

Швидкість вихідного потоку рідини визначаємо за формулою (2.8):

м/с;

м/с;

м/с;

м/с.

Щоб визначити коефіцієнт гідравлічного опору при русі рідини в кільцевому просторі, спочатку визначаємо число Рейнольда за формулою:

R_ек = υ_в · (D – d₃) / υ (2.10)

Оскільки , , , > 2320, то коефіцієнт гідравлічного опору при русі рідини в кільцевому просторі визначається за формулою (2.4):

= 0,3164 / 0,027;

= 0,3164 / 0,025;

= 0,3164 / 0,0229;

= 0,3164 / 0,0216;

Витрати напору на гідравлічні опори при русі рідини з піском в кільцевому просторі на кожній швидкості агрегата визначається за формулою (2.7):

Втрати напору на зрівноваження стовпів рідини різної густини в промивальних трубах і в кільцевому просторі на кожній швидкості агрегата визначаються за формулою К.А. Апресова:

(2.11)

де m – пористість піщаної пробки; m = 0,25;

F – площа перерізу експлуатаційної колони, м;

l – висота пробки, що промивається за один прийом

ρ_n = 2550 кг/м³ – густина піску;

ρ– густина промивальної рідини, кг/м³

υ_кр – критична швидкість падіння зерен піску в промивальній рідині, м/с

Площа поперечного перерізу експлуатаційної колони визначається за формулою:

F = 0,785 ∙ D², м² , (2.12)

F = 0,785 ∙ 0,125² = 0,0123 м² .

Критичну швидкість падіння пісчинок в нафті визначаємо за формулою Стокса:

(2.13)

де d_n – максимальний діаметр пісчинок, м,

d_n = 0,9 ∙ 10^-3 м

Згідно формули (2.11) знаходимо втрати напору на зрівноваження стовпів рідини різної густини в промивальних трубах і в кільцевому просторі на кожній швидкості агрегата:

Втрати напору на гідравлічні опори в шланзі і вертлюзі (h₄+h₅) кожній швидкості агрегата визначаються на основі дослідних даних, які приведені в табл.. VI.5 [3, ст..100], згідно яких:

Втрати напору на гідравлічні опори в нагнітальній лінії від насоса до шланга на кожній швидкості агрегата визначаємо за формулою:

(2.14)

де - коефіцієнт гідравлічного опору при русі рідини в

нагнітальній лінії;

- довжина нагнітальної лінії, м; = 20 м;

- внутрішній діаметр нагнітальної лінії, м; = 0,05 м;

V_н.п. - швидкість руху рідини в нагнітальній лінії, м/с;

Площу прохідного отвору нагнітальної встановлюємо за формулою:

F_н.п. = 0,785 ∙ d₆, м², (2.15)

F_н.п. = 0,785 ∙ 0,05² = 0,00196 м²,

Визначаємо швидкість руху нафти в нагнітальній лінії за формулою:

, м/с, (2.16)

Визначаємо число Рейнольда при русі нафти в нагнітальній лінії за формулою:

R_{е н.л.} = υ_н.л. · d_в / ∂ (2.17)

Оскільки , , , > 2320 то коефіцієнт гідравлічного опору встановлюємо за формулою:

= 0,3164 / (2.18)

= 0,3164 /

= 0,3164 /

= 0,3164 /

= 0,3164 /

Загальні втрати напору при прямій промивці на кожній швидкості агрегата визначається за формулою:

h_заг = h₁ + h₂ + h₃ + h₄ + h₅ + h₆ , м, (2.19)

Тиск на викиді насосного агрегата на кожній швидкості визначаємо за формулою:

Р_н = h_заг ∙ ρ ∙ g ∙ 10^-6 , МПа (2.20)

Тиск на вибої свердловини на кожній швидкості агрегата визначається за формулою:

Р_виб = (Н + h₂ + h₃) ∙ ρ ∙ g/10⁶ , МПа (2.21)

Потужність агрегата, потрібна для промивки піщаної пробки на кожній швидкості, визначається за формулою:

N = Р_н ∙ Q / (1000 ∙ η_a) , кВт, (2.22)

де η_a – загальний к.к.д. агрегата; η_a = 0,75.

Коефіцієнт використання потужності агрегата визначається за формулою:

К = N ∙ 100 / N_max , % (2.23)

де N_max – максимальна потужність агрегата;

N_max = 452 кВт.

Швидкість підйму піску на кожній швидкості агрегата визначається за формулою:

V_n = V_в – V_кр , м/с, (2.24)

Тривалість підйому піску на кожній швидкості агрегата визначається за формулою:

t = H / V_н , с, (2.25)

Розширюючи сила струменю рідини на кожній швидкості агрегата визначається за формулою:

Р = 2Q² (f ∙ F) , кПа (2.26)

2.7 Розрахунок зворотної промивки піщаної пробки

Втрати напору на гідравлічні опори при русі рідини в кільцевому просторі на кожній швидкості агрегата визначається за формулою:

h₁ = λ_к ∙ , м, (2.27)

де V_н – швидкість низхідного потоку рідини в кільцевому просторі, м/с.

Тут маємо на увазі, що швидкість низхідного потоку при зворотній промивці дорівнює швидкості висхідного потоку при прямій промивці.

Отже = 0,778 м/с; = 1,05 м/с; = 1,48 м/с; = 1,85 м/с.

витрати напору на гідравлічні опори при русі рідини з піском в промивальних трубах на кожній швидкості агрегата визначається за формулою:

h₁ = φ ∙ λ_к ∙ , м, (2.28)

де V_в – швидкість висхідного потоку рідини в промив очних трубах, м/с.

Тут маємо на увазі, що швидкість висхідного потоку рідини при зворотній промивці дорівнює швидкості низхідного потоку при прямій промивці.

Отже = 2,088 м/с; = 2,817 м/с; = 3,977 м/с; =4,971 м/с.

Витрати напору на зрівноваження різниці густин рідин в промивочних трубах і в кільцевому просторі на кожній швидкості агрегата визначається за формулою:

(2.29)

Гідравлічні витрати тиску в шланзі і вертлюзі при зворотній промивці звичайно відсутні або дуже незначні, тобто (h₄ + h₅) = 0. Втрати напору на гідравлічні опори в нагнітальній лінії при зворотній промивці є такими, як при прямій промивці.

Отже = 3,999 м; = 6,77 м; = 12,37 м; =18,231м.

Загальні витрати напору при зворотній промивці на кожній швидкості агрегата визначаються за формулою (2.19):

Тиск на викиді насосного агрегата на кожній швидкості визначається за формулою (2.20)

Тиск на вибої свердловини на кожній швидкості визначається за формулою (2.21)

Потужність агрегата, потрібна для промивки піщаної пробки на кожній швидкості, визначаємо за формулою (2.22):

Коефіцієнт використання потужності агрегата визначається за формулою(2.23) :

Швидкість підйому піску на кожній швидкості агрегата визначається за формулою (2.24) :

Тривалість підйому піску на кожній швидкості агрегата визначається за формулою (2.25) :

Розширюючи сила струменю рідини на кожній швидкості агрегата визначається за формулою(2.26) :

2.8 Вибір способу промивки піщаної пробки

За результатами розрахунку прямої та зворотної промивки, враховуючи, що що пробка щільна вибираємо пряму швидкісну промивку піщаної пробки, на четвертій швидкості промивального агрегата.

2.9 Вибір підйомника

Для вибору підйомного агрегата необхідно визначити вагу колони насосно-компресорних труб за формулою:

Q_к = m ∙ g ∙ H, Н. (2.30)

Характеристики

Список файлов ВКР