Расчет обратной промывки песчаной пробки
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Обратная промывка скважин предусматривает закачку жидкости в кольцевой прост между колонной НКГ и промывочными трубами. Это позволяет достигнуть более высоких скоростей восходящего потока жидкости и ускорить разрушение пробки.

Приведем расчет обратной промывки песчаной пробки.

Гидравлические сопротивления при движении жидкости:

 

h об = h 1 + h 2 + h 3  + h 6 м.вод.ст.,                                                     (44)

 

где, h 1 – гидравлические сопротивления восходящего потока жидкости, м. ст. жидк.,

h2 – гидравлические сопротивления нисходящего потока жидкости, м.ст. жидк.,

h 3 – потери напора на уравновешивание способов жидкости различной плотности в промывочных трубах и кольцевом пространстве, м.ст.жидк.,

h6– гидравлические сопротивления в линии от насоса до шланга, м. ст.жидк.

Гидравлические сопротивления в шланге h4 и в вертлюге отсутствует или ничтожно малы.

Гидравлические сопротивления восходящего потока:

 

h 1 = λ ×     Н    ×  Vн2  м.ст.жидк.,                                            (45)

         Дв – dм   2g  

 

где, λ – коэффициент гидравлического сопротивления,

Н – глубина скважины, м.,

Дв - внутренний диаметр эксплуатационной колонны,

dм - наружный диаметр промываемых труб, м.,

Vн  -скорость нисходящего потока, м/с,

g – ускорение свободного падания, м/с2

 При работе насоса на I скорости:                                                  (46)

 

Vн 1 =     4 Q1          м/с,

      П × (Дв2 - dм2 )

 

 где, Q1 – производительность насоса, л/с., Q1 = 4,6 л/с,

 

Vн 1 =            4 × 4,6        = 6,11 дм/с =0,611 м/с

      3,4 ×(1,222 – 0,732)

 

Гидравлические сопротивления нисходящего потока при работе на I скорости насоса: (47)

 

h11= 0,037 ×     2200 × 0,6112 = 34,4 м.вод.ст.

                 0,122-0,073 2×9,81

 

Найдем скорость восходящего потока при работе насоса на I скорости:

 

Vв 1 = 4 Q1   =     4 ×4,6 = 15,23 дм/с = 1,523 м/с.

                П dв2   3,14 × 0,622

 

Гидравлические сопротивления восходящего потока при работе на I скорости насоса: 

 

h 2 1= φ λ × Н × Vв 2                                                                                 (48)

h 2 1= 1,15 ×0,035 × 2200 × 1,5232  = 169 м.вод.ст.

                           0,062 2× 9,81

 

Потери напора на уравновешивание столбов жидкости различной плотности в промывочных трубах и кольцевом пространстве, м.ст. жидкости.

 

h 3 1= (1 - т) ₣ × Lк ×[ jп (1- Vкр) -1], м.ст. жидк.                              (49)

     f               jж     Vв

 

где, f- площадь поперечного сечения промывочных труб, см2;

 

f = 0,785 × dв = 30,2 см2

h 3 1= (1 - 0,3) ×117 ×12 × [2,65 (1- 8,7 ) -1] = 48,8 м.вод. ст.

                   30,2             1   152,3

 

Найдем гидравлические сопротивления в линии от насоса до шланга, при работе на I скорости: h 6 1                                                                 (50)

 

h 6 1= λ ×L×Vв2                                                                                                                           (51)

          dв 2д

 h 6 1= 0,035 ×   45    × 1,5232 = 3 м.вод.ст.

                   0,062  2 ×9,81

 

Определим общие потери на сопротивление при работе насоса на I скорости:                                                                                                       (52)

 

h общ1 = 34,4 +169+48,8+3 = 255 м.вод. ст.

 

Аналогично определяем гидравлические сопротивления при работе насоса на I скорости: Скорость нисходящего потока, м/с:

 

Vн2=        4 Q2   м/с,

         П (Дв2 – dн2)

 

где, Q1 – производительность насоса при работе насоса на II скорости, Q2 = 6,4 л/с.

 

Vн2=    4×6,4          = 8,5 дм/с = 0,85 м/с.

   3,14×(1,222 -0,732)

 

Гидравлические сопротивления восходящего потока, м. ст. жидк.

 

h 22 = φ× λ2×      Н     × Vв2         м.вод.ст.                                 (53)

                (Дв2 – dн2)  2×9,81

 

Найдем скорость восходящего потока:

 

Vв2= 4 Q2   м/с                                                                                (54)

              П× dв2 

Vв2=          4×6,4          = 21,2 дм/с = 327 м.вод. ст.

         3,14 × 0,622

 

Подставляем данные по формуле:

 

h 22 = 1,15 × 0,035 × 2200 × 2,122 = 327 м.вод.ст.

                           0,062 2 × 9,81

 

Находим потери напора на уравновешивание столбов жидкости различной плотности в промывочных трубах и кольцевом пространстве:

 

h 32 = (1-т) × ₣ × Lк × [ jн ×  (1- V кр) -1] м.вод. ст.                          (55)

    f                       jж

 

Определяем скорость подъема размытого песка при работе насоса на I скорости:

 

Vп1= Vв1- Vкр     м/с,

Vп1= 1,523- 0,087 = 1,436 м/с,

 

При работе насоса на II скорости:

 

Vп2= Vв2- Vкр     м/с,

Vп2= 2,12-0,087= 2,033 м/с

 

Найдем продолжительность подъема размытой пробки после промывки ее в каждом колене до чистой воды, при работе насоса на I скорости:

 

t1= Н    сек.,

Vп1

t1=2200 = 1536 сек = 25 минут, 36секунд.

1,436

 

При работе насоса на II скорости:

 

t2= Н    сек.,

Vп2

t2= 2200=1085секунд =18минут 5 секунд

0,033

 

Суммарное время на обратную промывку пробок:

 

Т1 = t1 × n сек.,

Т1 = 1536 ×3= 4608 сек=1 час,16 минут, 48секунд.

 

При работе насоса на II скорости:

 

Т2 = t2 × n сек.,

Т2= 1085×3= 3255 сек = 54минуты,15 секунд.

 

Полученные результате расчетов показывают , что для промывки песчаной пробки необходимо работать на второй скорости и применять обратную промывку, при которой мощность промывочного агрегата используется лучше в Кп2 = 72% = 1,11 раза.

Ко2 64,6%

Что касается времени промывки до чистой воды, то она снижается в

Тм2 =    2 ч.24мин. = 2,66 раза.

То2 54 мин.15сек.

Дата: 2019-05-29, просмотров: 194.