Гидравлическая программа промывки скважины

Интервал 40-1560 м.

При промывке скважин буровыми растворами режим течения зависит от критерия подобия Хедстрема:

для бурильных труб

где - динамическое напряжение сдвига = 8,5* -7 Па*с;

- пластическая вязкость = 0,0045

для кольцевого пространства

При промывке скважины водой критерий Рейнольдса рассчитывается по формуле:

для бурильных труб

где - динамический коэффициент вязкости воды;

- внутренний диаметр бурильных (утяжеленных) труб;

- объемный расход бурового раствора.

для кольцевого пространства

Если критерий Рейнольдса меньше критического значения , т.е

то режим течения ламинарный. При режим течения турбулентный.

Критическое значение критерия Рейнольдса можно определить по формуле:

для бурильных труб

для кольцевого пространства

Поскольку полученные значения критерия Рейнольдса больше критических величин , режим течения в бурильных трубах и кольцевом пространстве будет турбулентным. Результате для интервала бурения 0 - 1610 м следующие:

для бурильных труб , ;

для кольцевого пространства , .

Расчет потерь давления в циркуляционной системе. Рассмотрим баланс давления в скважине для интервала бурения до 1610 м. Потери давления в горизонтальной части нагнетательного трубопровода находим по формуле:

где - наружный диаметр нагнетательного трубопровода, ;

- толщина стенки, ;

- коэффициент гидравлического сопротивления, .

 

 

Потери давления в элементах наземного оборудования определяем по формуле:

Коэффициент гидравлических потерь находим как сумма коэффициентов

потерь в отдельных элементах циркуляционной системы:

Потери давления в бурильных трубах определим по формуле:

где - коэффициент гидравлического сопротивления.

Для .

 

Потери давления в утяжеленных бурильных трубах рассчитываем по формуле:

Для .

Потери давления в кольцевом пространстве определим по формуле:

Для .

Потери давления в кольцевом пространстве, образованном стенками скважины и утяжеленными бурильными трубами определяем по формуле:

Для .

Потери давления в кольцевом пространстве, образованном стенками скважины и 3ТСШ1-195, рассчитываем по формуле:

При промывке скважины водой критерий Рейнольдса рассчитываем:

для кольцевого пространства

Для .

Потери давления в 3ТСШ1-195 при течении промывочной жидкости плотностью определяем по формуле:

где - перепад давления в

- плотность жидкости.

Суммарные потери давления в циркуляционной системе

При работе с втулками диаметром 0,140 м паспортное максимально допустимое рабочее давление бурового насоса БРН-1 Согласно с учетом опыта эксплуатации буровых насосов в конкретном районе рабочее давление принимается равным 0,85. Тогда

Резерв давления для реализации в промывочных узлах (насадках) гидромониторного долота рассчитываем по формуле:

Оцениваем возможность гидроразрыва пластов. Давление в циркуляционной системе

скважины может вызвать гидроразрыва пластов, если это давление превышает

давление гидроразрыва

Максимальное давление в

процессе циркуляции бурового раствора будет на забое скважины и определяется по формуле:

Из сравнения величин гидродинамического давления на пласты и давлений гидроразрыва

пластов следует, что:

Это означает, что гидроразрыва пластов в процессе циркуляции бурового раствора в скважине

не произойдет.

Определение перепада давления на долоте и диаметров гидромониторных насадок.

Зная действительный расход и предполагая, что долото будет оснащаться тремя насадками

одного диаметра определяют расчетный диаметр насадки для интервала бурения до 1610 м:

где - число насадок в долоте.

Округляя это значение до ближайшего большего размера насадки, выпускаемой промышленностью, получаем фактический размер насадки для этого интервала бурения . После чего определяем фактический перепад давления на долоте:

Тогда действительное значение давления на буровых насосах в конце интервала бурения составит

что допустимо, так как максимальное рабочее давление в напорной линии может

достигать 25 МПа