расчет площади насадок на долоте

Видео:КАК ОНИ ЭТО ДЕЛАЮТ? Буровое долото PDC. Секреты изготовления.Скачать

ПЛОЩАДЬ НАСАДОК ДОЛОТА

а) Площадь насадок долота определяют по формуле:

где А — площадь насадок долота, мм 2 ;

гидравлические потери в долоте, МПа;

Q — подача насосов, л/с.

Для условия получения максимальной гидравлической мощности на долоте АРд = 0,65 Р„ и соответственно для максимальной силы удара струи АРд = 0,48 Л.

Пример: Условия прежние.

Определим площадь насадок при реализации максимальной силы удара струи о забой:

При симметричном расположении насадок размер их принимается одинаковым. При наличии трех насадок:

б) Выбор насадок при их асимметричном расположении необходимо начать с определения размера большой насадки. Рекомендуется 2/3 всего потока направлять через большую насадку.

Площадь большой насадки = 2/3-285,6 = 190,4 мм 2 .

Размер большой насадки = /1^2’Л -15 si мм • Принимаем 16 мм.

Площадь двух других насадок = 285,6 — 0,785 • 16 2 = 84,64 мм 2 .

Размер второй и третьей насадок = I-I— 7 34 _т,.

Видео:Епихин АВ. Буровой Ликбез. Гидромониторные насадки долот. 2020Скачать

ДАВЛЕНИЕ И СКОРОСТЬ СТРУИ

Давление и скорость струи, сила удара струи о забой рассчитываются для большой насадки.

Давление, передаваемое на забой, при использовании стандартного долота рассчитывается по формуле:

где Р_заб — давление струи на забой, МПа; d_H — диаметр насадки, м; х — расстояние от насадки до забоя, м.

Пример: Определить давление, передаваемое на забой при расстоянии от насадки до забоя 135 мм:

Скорость в насадках долота, м/с:

Скорость струи при подходе к забою, м/с:

Пример: Условия прежние

Рассчитайте скорость в насадках долота и скорость струи при подходе к забою.

Видео:Гидравлические расчеты промывки скважины, часть 2.Скачать

Пример расчёта гидравлической программы углубления скважины

Данные по скважине:

Диаметр скважины (долота) — 295 мм.

Интервал бурения — в начале 900 м — в конце 2200 м.

Компоновка бурильной колонны: бурильная труба Д_и = 127 мм, D_eu = 108,6 мм; замок бурильной трубы Д = 165 мм, Д_в„ = 82,6 мм; утяжелённые бурильные трубы (УБТ):

7? пубт 1 65 ММ, D кубт ”70 ММ hi убт 120 М

Средняя механическая скорость в интервале 900 — 2200 м — V„ = 30 м/час. Рабочее давление насосов — 161,5 кгс/см 2 (подача регулируемая). Плотность бурового раствора — 1120 кг/см 3 .

Показания вискозиметра — 0₆оо = 58, 0зоо = 43 , 0₃ = 3

1. Рассчитаем коэффициенты гидравлических сопротивлений по формулам (3.79 — 3.82)

Бурильные трубы и замки:

В затрубном пространстве вокруг бурильных труб и замков:

Суммарный коэффициент сопротивления в трубах и кольцевом пространстве:

Коэффициент сопротивления для УБТ.

Для внутренней полости УБТ203/90:

Для внутренней полости УБТ165/70:

Кольцевое пространство вокруг УБТ203:

Кольцевое пространство вокруг УБТ 165:

2. Из условия получения максимальной гидравлической мощности на долоте (0,65Р„) рассчитаем оптимальную подачу буровых насосов:

На начало бурения интервала — 900 м

На конец бурения интервала — 2200 м

3.Скорость потока в кольцевом пространстве вокруг бурильных труб 127 мм:

Скорость потока в кольцевом пространстве вокруг утяжеленных бурильных труб 203 мм:

4. Реологические показатели бурового раствора применительно к Бингамовской модели;

5. Определим число Рейнольдса с целью установления режима течения бурового раствора в затрубном пространстве.

Затрубное пространство 295*127:

Затрубное пространство 295*203:

Итак, по всей длине затрубного пространства режим движения потока — ламинарный.

Поскольку вынос бурового шлама будет проходить в условиях ламинарного потока и не больших значениях числа Рейнольдса, то следует рассмотреть реологические показания бурового раствора, подчиняющейся степенной модели.

6. Константы степенной модели п_к и К_к для кольцевого пространства 0,295-0,127:

Критическая скорость потока рассчитывается по формуле (3,62):

7. Расчет гидравлики долота.

Расчеты ведем по формулам 4.2 — 4.10

Принимаем, что 65% рабочего давления на насосе расходуется на долоте, тогда АР_д= 0,65Р_Н = 0,65-161,5 = 105 кгс/см 2 .

Площадь насадок долота :

Принимаем, что расположение насадок асимметричное, тогда площадь большой насадки 2/3 х 229,3 = 152,8 мм 2 . Следовательно, диаметр насадки 13,95 мм. Примем насадку размером 14 мм.

Площадь двух других насадок 229,3 — 0,78514 2 = 75,44 мм 2 Размер второй и третьей насадок:

Принимаем размеры двух насадок — по 7 мм

Площадь трёх насадок А = 0,785 (14 2 + 7 2 + 7 2 ) = 239,79 мм 2

С учётом выбранных насадок гидравлические потери составят:

Давление, передаваемое на забой:

Скорость в насадках долота:

Скорость струи на подходе к забою:

Гидравлическая мощность на долоте:

Отношение гидравлической мощности к площади забоя:

Гидравлическая сила удара струи о забой:

Видео:Вооружение долот PDC #бурение #буровоеоборудование #буровойликбез #епихинСкачать

Расчёт транспорта выбуренной породы.

Поскольку V_M >30 м/час, то принимаем размер выбуренных частиц б — 0,76 см, d₄ = 1,5 см

Расчеты проведем по формулам (5,15 — 5.20), (5.22 — 5.23) и (5.26 — 5.28) Рассчитываем реологические показатели бурового раствора применительно к степенной модели относительно к выносу выбуренной породы, имея в виду, что скорости сдвига в затрубном пространстве не большие.

Напряжение сдвига, возникающее на границе с частицей:

Режим ламинарного обтекания частицы:

Скорость сдвига на границе с частицей:

Поскольку у_ч т0 режим обтекания частицы ламинарный. Скорость осаждения частиц:

Скорость транспорта частиц:

Эффективность транспорта частиц:

Эквивалентная циркуляционная плотность бурового раствора:

Видео:Шарошечное долото: конструкция #буровойликбез #епихин #бурение #буровоеоборудованиеСкачать

Расчет диаметра насадок долот

2.7 Расчет диаметра насадок долот

Перепаду давления в долоте, отводится роль одного из эффективных регуляторов гидравлической нагрузки на вал турбобура и на долото.

(56)

где: ρ_д – перепад давления в долоте, МПа;

μ – коэффициент расхода, учитывающий гидросопротивление в промывочном узле лдолота;

Определяется диаметр насадок долот (9).

(57)

где: d_н – диаметр насадок долота, м;

К_н – число насадок долота , шт.

Интервал 0-716 м:

Расчет остальных интервалов аналогичен и результаты представлены в таблице 25.

Таблица 25 — Диаметр насадок долота по интервалам условно одинаковой буримости

2.8 Выбор типа бурового раствора и расчет параметров промывочной жидкости

При выборе типа бурового раствора необходимо, чтобы соответствие составов бурововых растворов разбуриваемых пород было на всем интервале бурения до спуска обсадной колонны. Буровой раствор следует выбирать в зависимости от литологического строения и физико-химической активности взаимодействия горных пород с промывочной жидкостью.

Согласно (9) проектируется следующие типы буровых растворов по интервалам условно одинаковой буримости:

1. направление и кондуктор (0-715м) бурение производится на глинистом растворе;

2. эксплуатационная колонна (715-2560м) бурится на полимерглинистом растворе.

В соответствии с требованиями 3 плотность бурового раствора в интервалах совместимых условий бурения определяется из расчета создания столбом жидкости гидростатического давления в скважине уравновешивающее пластовое давление.

Необходимая величина плотности бурового раствора рассчитывается по формуле:

(58)

где: ρ_БР— плотность бурового раствора, кгм 3 ;

К₃ – коэфициент запаса 12, таблица 5.1;

ρ_пл – пластовое давление, Мпа;

L_к – глубина залегания кровли пласта с максимальным градиентом пластового давления,м.

(59)

где: Р_ДИФ— допустимое дифференциальное давление в скважине, Мпа 11, таблица 5.1

Окончательно в качестве проектного значения плотности бурового раствора принимается меньшее значение.

Течение буровых растворов чаще всего удовлетворяет реологической модели Шведова-Бингама для вязкопластической жидкости. Поэтому реологические свойства буровых растворов принято оценивать по величинам пластической (структурной) вязкости (РY) и динамического напряжения сдвига (PY) 11.

Усредненное значение динамического напряжения сдвига глинистого раствора можно определить по формуле:

(60)

Пластическую вязкость бурового раствора рекомендуется поддерживать минимально возможной. При использовании трехступенчатой очистки бурового раствора и вязкость оценивают по формуле:

(61)

Для качественного первичного вскрытия продуктивного пласта реологические параметры бурового раствора должны выдерживаться в пределах: PY – 0,004……0,010 Пас, YP- 1……2Па.

Выбор остальных показателей бурового раствора производится на основе геологической информации о горных породах, слагающих разрез скважины. Институтом ВНИИКр нефть разработана классификационная

Результаты использования методики 11 и расчетов представлены в таблице 26.

Таблица 26 — Рассчитанные параметры бурового раствора по интервалам условно одинаковой буримости

🎥 Видео

Буровое оборудованиеСкачать

Цифровой путь бурового долотаСкачать

Вооружение шарошечных долот #буровойликбез #епихин #бурение #буровоеоборудованиеСкачать

Бурение роторно-управляемым хвостовикомСкачать

Роторная управляемая система РУС Revolution компании WeatherfordСкачать

Подшипниковые узлы шарошечного долота #буровойликбез #епихин #бурение #буровоеоборудованиеСкачать

Конструкция долота PDC #бурение #буровоеоборудование #буровойликбез #епихинСкачать

Система промывки шарошечного долота #бурение #буровоеоборудование #буровойликбез #епихинСкачать

Смазочный узел шарошечного долота #буровоеоборудование #бурение #буровойликбез #епихинСкачать

Спуск обсадной колонны 324 мм на итальянском станкеСкачать

Бурильные трубы и замковые соединенияСкачать

Обсадные трубы и технологические оснастки обсадных колонн. Заканчивание скважин.Скачать

Характеристики вооружения шарошечного долота #буровойликбез #епихин #буровоеоборудование #бурениеСкачать

Буровая Пятиминутка No.22. Выбор бурового долотаСкачать

Герметизированная система смазки шарошечного долота #бурение #буровоеоборудование #буровойликбезСкачать