124566 (592980), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

П d₂

где, Q – расход промывочной жидкости, м³/с

д – ускорение свободного падания, м/с², д = 9,81 м/с

Гидравлические сопротивления восходящего потока:

h₂ = φ × λ₂ Н × V ²

Дв-d_н 2д

где, φ – коэффициент, учитывающий повышение содержания песка в жидкости, φ = 1,15

Д_в = Д_н- 2,5 м, (4)

где, Д_н - наружный диаметр эксплуатационной колонны, Д_н = 0,146м.

д – толщина стенки трубы, д = 12мм =0,012м колонны,

Д_в = 0,146 -2 × 0,012 = 0,122 м.

d_н - наружный диаметр промывочный труб, d_н = 0,073м.

Vв – скорость восходящего потока жидкости, м/с;

Vв = 4 Q м/с, (5)

П (Д_в² - d_н² )

Потери напора на уравновешивание столбов жидкости различной плотности в промывочных трубах и кольцевом пространстве определяются по формуле И.А. Апресова:

h ₃ = (λ-т) × ₣ × lк [j_н/j_ж ( 1-V_кр/V_в) – 1 ] м/с, (6)

где, т – пористость песчаной пробки, т = 0,3

₣ - площадь сечения эксплуатационной колонны, см²:

₣ = 0,785 × 12,2 ² = 117 см² (7)

Lк – высота промытой пробки за одно наращивание, равная длине обной трубы или одного колена труб, lк = 12 м.

f – площадь восходящего потока жидкости, см²

f= 0,785 × (Д_в^{2 -} d_н²) см²

f= 0,785 × 12,2² - 7,3 см² = 75,3 см² (8)

j_н - удельный вес песка, кг/см³, j_н = 2,65 кг/см³

j_ж - удельный вес промывочной жидкости, кг/см³

j_ж = 1 кг/см³ V_кр – критическая скорость свободного падения песчинок, см/с по таблице №1. V_кр = 8,7 см/с

Таблица 1. Критическая скорость падания песчинок в жидкости

Максимал. размер зерна, мм.	Скорость свобод. падения, см/с	Максимал. размер зерен, мм	Скорость свобод. падения см/с	Максимал. размер зерен, мм	Скорость свобод. падения,см/с
0,01	0,01	0,23	2,80	1,0	9,50
0,03	0,07	0,25	3,0	1,2	11,02
0,05	0,19	0,30	3,50	1,4	12,54
0,07	0,36	0,35	3,97	1,6	14,00
0,09	0,60	0,40	4,44	1,8	14,90
0,11	0,90	0,45	4,90	2,0	15,70
0,13	1,26	0,5	5,35	2,2	16,50
0,15	1,67	0,6	6,25	2,4	17,20
0,17	2,14	0,7	7,07	2,6	17,90
0,19	2,39	,8	7,89	2,8	18,60
0,21	2,60	0,9	8,70	3,0	19,20

Гидравлические сопротивления в шланге (h ₄) и вертлюге (h ₅) при движении воды определяются по данным, приведенным в таблице 2.

Гидравлические сопротивления в нагнетательной линии от насоса до шланга определяются по формуле:

h ₆ = λ × L × V²

d 2_д м.вод.ст. (9)

Расчет производим при работе насоса на каждый из его скоростей:

При работе на I скорости: Q = 4,6 л/с

V_н = 4× 4,6 = 15,23 дм/с =1,523 м/с

3,14 × 0,62²

Таблица 2. Гидравлические сопротивления в шланге и вертлюге

Расход воды, л/с	Потери литра, м.вод.ст.	Расход воды, л/с	Потери напора, м.вод.ст.
3	4	7	22
4	8	8	29
5	12	9	36
6	17	10	43

Коэффициент сопротивления λ₁ = 0,035 выбираем по таблице 3.

Таблица 3. Коэффициент трения для воды при движении в трубах

Диаметр труб, dв, мм	48	60	73	89	114
λ	0,04	0,037	0,035	0,034	0,032
Диаметр труб, dв, мм	127	146	178	194	-
λ	0,030	0,028	0,025	0,020	-

Находим потери на трение нисходящего потока: (11)

К₁ = 0,035 × 2200 × 1,523² = 143 м вод. ст.

0,062 2 × 9,81

Скорость нисходящего потока: (12)

V_в¹ = 4× 4,6 = 6,11 дм/с = 0,611 м/с

3,14 ×(1,22² -0,73²)

Находим коэффициент сопротивления восходящего потока λ₂ по таблице №4. λ₂ = 0,037

Находим потери на трении восходящего потока: (13)

h₂¹ = 1,15 × 0,037 × 2200 × 0,611² = 39,6 м.вод.ст.

0,122 -0, 79 2 × 9,81

Потери напора на уравновешивание столбов жидкости: (14)

h ₃¹ = (1-0,3) 117×12 [2,61 (1- 8,7) -1] =16,5 м.вод.ст.

75,3 1 61,1

Находим потери на трении в шланге и вертлюге: (15)

h ₄¹ + h₅¹ = 10,4 м.вод.ст.

Находим гидравлические сопротивление в линии от насоса до шланга

h₆¹ = 0,035 × 45 × 1,523² = 3 м.вод.ст.

0,062 2× 9,81

Находим общее гидравлическое сопротивление: (16)

h _общ = 143+ 39,6+16,5+ 10,4 +3 = 207,2 м.вод.ст.

При работе на II скорости Q2 =6,4 л/с, скорость потока (17)

V_н = 4 × 6,4 = 21

3,14 ×0,62²

Гидравлические скорости сопротивления нисходящего потока: (18)

h₁ ²= 0,035 × 2200 × 2,12² = 285 м.вод.ст.

0,062 2 × 9,81

Скорость восходящего потока:

V_в²= 4 × 6,4 × 0,85² = 8,5 дм/с = 0,85 м/с

3,14 × (1,22²-0,73²) 2 × 9,81

Находим потери на трение восходящего потока (19)

h ₂²= 1,15× 0,037 × 2200 × 0,85² = 76,8 м.вод.ст.

0,122-0,073 2× 9,81

Находим потери на уравновешивание столбов жидкости (20)

h ₃²= (1-0,3) × 117/75,3 × 12 [2,65/1 (1- 8,7/8,5) -1] = 17,9 м.вод.ст.

Находим потери на трение в шланге и вертлюге: h ₄² + h ₅² = 19 м.вод. ст. Находим гидравлические сопротивления в линии от насоса до шланга h ₆²:

h ₆² = 0,035× 45 × 2,12² = 5,8 м вод.ст.

0,062 2 × 9,81

Определяем общие гидравлические сопротивления: (22)

h _общ= 285+76,8+17,9+19+5,8 = 404,5 м вод.ст.

При работе на II скорости Q = 9,6 л/с

Находим скорость нисходящего потока воды V_н²: (23)

V_н² = 4 × 9,6 = 31,9 дм/с = 3,19 м/с

3,14 × 0,62²

Гидравлические сопротивления нисходящего потока: (24)

h ₁³= 0,035 × 2200 × 3,192 = 645 м.вод.ст.

0,062 2 ×9,81

Находим скорость восходящего потока V_в³ :

V_в³ = 4× 9,6 = 12,73 дм/с = 1,273 м/с

3,14 × (1,22² – 0,73²)

Находим потери на трение восходящего потока h ₂³ : (25)

h ₂³ = 1,15 × 0,037 × 2200 × 1,273² = 156,4 м. вод. ст.

0,122 -0,073 2 ×9,81

Находим потери на уравновешивание столбов жидкости: (26)

h ₃³ = (1-0,3) × 117 ×12 [2,65 × (1 - 8,7 ) -1] = 19,2 м. вод.ст.

75,3 1 127,3

Определяем потери на трение в шланге и вертеле по таблице 2. (27)

h ₄³ + h ₅³ = 40,2 м.вод.ст. (интегрированные данные)

Находим гидравлическое сопротивление в линии от насоса до шланга h ₆³

h ₆³ = 0,035 × 45 × 3,19² = 13,2 м.вод. ст.

0,062 2 ×9,81

Определяем общие гидравлические сопротивления: (29)

h _общ= 645+ 156,4 +19,1 +40,2 +13,2 = 873,9 м вод.ст.

Определяем давление на выпуске насоса:

При работе на I скорости: (30)

Р_н¹ = j_ж × h _общ кт/см²

10

где, j_ж – удельный вес промывочной жидкости, кг/дм³

h _общ – общие гидравлические сопротивления при работе насоса на I скорости, м. вод. ст:

Р_н¹ = 1 × 212,5 = 21,25 кг/см2

10

При работе на II скорости: (31)

Р_н² = j_ж × h _общ = 1× 404,4 = 40,45 кг/см²

1. 10

При работе на III скорости:

Р_н³ = j_ж × h _общ = 1× 873,9 = 87,39 кг/см²

1. 10

Определяем давление скважины:

При работе на I скорости: (32)

Р_заб¹= j_ж × (Н + h ₂¹ + h ₃¹) кг/см²

10

где, h ₂¹ - сопротивление восходящего потока при работе насоса на I скорости, м.вод. ст., h ₃¹ - сопротивление восходящего потока при работе насоса на II скорости, м.вод. ст..

Р_заб¹= 1 × (2200 +39,6 +16,5)/ 10 = 225,6 кг/см²

При работе на II скорости: (33)

Р_заб²= j_ж × (Н + h ₂ + h ₃) = 1 (2200 +76,8 +17,9) = 229,5 кг/см²

1. 10

При работе на III скорости: (34)

Р_заб³= j_ж × (Н + h ₂ + h ₃) = 1 (2200 +156,4 +19,1) = 237,6 кг/см²

1. 10

Подсчитаем мощность, необходимую для промывки песчаной пробки:

N = j_ж × h _общ × Q л/с, (35)

75 Га

Характеристики

Список файлов ВКР