Материал: Сборник задач по технологии и технике нефтедобычи Учеб, пособие для ву

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
(332/0,124> + 6’2 . =28,9 т/(сут. • МПа) In (Rjrc) + Sc In (332/0,124) + 8,7


  1. ОСВОЕНИЕ СКВАЖИН

Основная цель этого процесса — снижение забойного давления скважины и пуск ее в эксплуатацию. Существуют различные спо­собы освоения скважин. Рассмотрим вопросы, связанные с освое­нием скважины заменой жидкости на более легкую без поглощения ее пластом. К рассчитываемым параметрам относятся: забойное давление рзаб; давление закачки жидкости р3; объем закачиваемой жидкости W, продолжительность закачки Т3.

При расчетах этого процесса необходимо определить потери на трение не только в трубах круглого сечения, но и в кольцевых за­зорах при движении как ньютоновских, так и неньютоновских вязкопластичных жидкостей при ламинарном (структурном) и тур­булентном режимах.

РАСЧЕТ ПОТЕРЬ НА ТРЕНИЕ

Расчет потерь на трение в трубе круглого сечения

Задача 3.1. Рассчитать и сопоставить потери на трение в трубе круглого сечения при замещении вязкопластичной жидко­сти (глинистого раствора) .ньютоновской жидкостью (водой) для следующих исходных данных: длина трубы Я = 2000 м; внутрен­ний диаметр трубы Dr =
0,076 м; плотность глинистого раствора ргл = 1200 кг/м3; плотность воды рв = 1000 кг/м3; вязкость воды рв = 1 мПа-с; объемный расход воды; Qi = 0,003 м3/с, Q2 = = 0,015 м3/с.

Решение. В обоих случаях глинистый раствор выдавли­вается из трубы полностью. Так как глинистый раствор — вязко­пластичная жидкость, то для оценки пластической вязкости г] и


75






Sen


Рис. 3.1. Зависимость коэффициента |3 от параметра Сен-Венана—Ильюшина Sen:

1 — для круглого сечения; 2 — для кольцевого сечения


предельного динамического напряжения сдвига т0 воспользуемся формулами Б. С. Филатова

р =0,033-10-3р,л —0,022, (3.1)

т0 = 8,5-10-3РгЛ — 7. (3.2)

В нашем случае

11 =0,033-10-3-1200 — 0,022 =0,0176 Па-с, т0 = 8,5-10—3-1200 — 7 = 3,2 Па.

Рассчитаем:

критическую скорость w
Kp т |в трубе

шкр т = 25 Уто/Ргл = 25Уз,2/1200 = 1,29 м/с; (3.3)

фактическую среднюю скорость глинистого раствора в трубе ш{ = 4,/(я02) = 4-0,003/[3,14 (0.076)2] = 0,661 м/с.

Так как w-iKpT, режим движения ламинарный (структур­ный). Потери на трение в трубе Артгл определяем по формуле

Ар-г гл — 4То/^/(РтПт), (3.4)

где рт — коэффициент, зависящий от параметра Сен-Венана— Ильюшина Sen (рис. 3.1).

SenT = T0DT/(r| w). (3.5)

Рассчитываем параметр SenT SenT = 3,2-0,076/(0,0176-0,661) = 20,9.

По графику (см. рис. 3.1) находим рг1 = 0,61.

Находим потери на трение в трубе АРт гл 1 = 4-3,2-2000/(0,61-0,076) = 552 200 Па ^ 0,552 МПа.

Для определения потерь на трение при движении в трубе воды воспользуемся уравнением Дарси—Вейсбаха

Дртв = 0,8lX#Q2pB/Z)®, (3.6)

где к — коэффициент гидравлического сопротивления.


76



Рассчитаем число Рейнольдса

Re
Bl
= ш/хОтРв/Цв = 0,661 ■ 0,076-1000/0,001 = 50 236.

Для определения X воспользуемся формулой Блазиуса

4 , 4 .

Ях = 0,3164/V Re = 0,3164/Р 50 236 =0,021. (3.7)

Потери на трение

ДРтв1 =0,021 -0,81-2000 (0.003)2-1000/(0,076)5 = 0,1225 МПа.

Суммарные потери на трение в трубе составят

Дрт х = Дрт гл 1 + Д/>т в 1 = 0,552 + 0,1225 = 0,6745 МПа.

Проведем аналогичные расчеты для расхода Q2 = 0,015 м3/с.

Фактическая средняя скорость движения глинистого раствора в трубе w2:

W2 = 42/(яД2) = 4-0,015/[з, 14 (0,076)2] = 3,31 м/с.

Так как w2>wKрт = 1,29 м/с, -режим движения турбулент­ный. Потери на трение в трубе рассчитываем по формуле

Д/’t гл = О.ШгрглЯа^/Рт (3.8)

Таким образом
Источник: https://tut-files.ru/previewfile/115988

Смотрите также:

2014 biblioonline ru