Демонтаж бетона: rezkabetona.su

Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 [ 46 ] 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182

бурения скважины при сбалансированном давлении;

обеспечение требуемой несущей способности раствора при заданной производительности насосного оборудования, скорости бурения и конструкции скважины;

экономное использование реагентов.

Основной параметр газожидкостной смеси - объемное отношение жидкой и газовой фаз. Определим это соотношение. Сбалансированное давление в процессе бурения наблюдается в случае равенства гидростатического давления столба аэрированной жидкости высотой до устья пластовому давлению. Для обеспечения стабильной устойчивости стенок скважины обычно рекомендуется проходить скважину при репрессии на пласт в пределах 0,03-0,05 МПа.

В процессе циркуляции величина требуемой репрессии на пласт обеспечивается за счет потерь напора в кольцевом пространстве скважины в интервале от забоя до устья

Рпл + Ар = рс gЯ, (3.32)

где рпл - пластовое давление; Ар - требуемая репрессия на пласт; рс - плотность очистного агента; H - глубина скважины.

Из выражения (3.32) необходимая плотность очистного агента

Рс - рпл:НгР. (3.33)

В случае вскрытия водоносных пород пластовое давление может быть выражено через глубину статического уровня. Тогда требуемая плотность очистного агента может быть определена по формуле

где р - плотность пластовой жидкости; Нст - высота от кровли пласта до уровня установления жидкости в скважине в статическом режиме.

Упростим выражение (3.34), приняв под необходимой репрессией величину превышения уровня в скважине АН

Нст АН Нст +АН о г\

рс - + = -• (3.35)

По выражению (3.35) определяют необходимый объем воздуха в единице объема жидкости. В случае использования аэрированной воды без утяжеляющих добавок объем воздуха в долях единицы в единичном объеме воды



жв = 1 - EsLjtE. (3.36)

По формуле (3.36) определяется необходимый объем воздуха в единице объема жидкости на поверхности, т.е. при атмосферном давлении. В скважине давление превышает атмосферное, поэтому с удалением от поверхности воздух будет сжиматься и его объем будет уменьшаться. Принимая, что объем воздуха уменьшается прямо пропорционально увеличению давления, рациональный коэффициент эжекции на поверхности можно выразить через среднее давление в стволе скважины при условии постоянства температуры жидкости в циркуляционной системе.

в = Жв рск, (3.37)

где Wв - объем воздуха, необходимый для эжекции в жидкость на поверхности в нагнетательной магистрали; рскв - среднее

давление в стволе скважины; рат - атмосферное давление.

Подставляя в уравнение (3.37) величину среднего давления в стволе скважины, получаем

Wв = Wв PсgH = 0,1Wв H Рс. (3.38)

10p g p

Преобразуя равенство (3.38) с учетом выражения (3.36), получаем уравнение для определения необходимой эжекции потока на поверхности

Wв = 0,lfl - Hст +ДН1H. (3.39)

Коэффициент эжекции можно определить через параметры струйного аппарата и режимы закачки. На рис. 3.4 представлены типовые графики зависимости коэффициента эжекции от отношения перепадов давления между рабочей магистралью и камерой эжекции Дрс и между нагнетательной магистралью перед соплом и камерой эжекции Дрр для различных отношений площадей камеры смешения и сопла Д/. Чем больше отношение площадей камеры смешения и сопла, тем выше степень сжатия струи и больше коэффициент эжекции. Регулировать объем воздуха, подсасываемого в струйный аппарат, можно в пределах от 0 до 3,5 объемного расхода рабочей жидкости (см. рис. 3.4).

Если необходимо приготовить смесь с газожидкостным отношением больше чем 3,5, то в качестве рабочей жидкости в



Рис. 3.4. Зависимость соотношения неренадов давления между рабочей магистралью и камерой эжекции Арс и между нагнетательной магистралью неред сон-лом и камерой эжекции Арр от коэффициента эжекции и для различных отношений нлощадей

камеры смешения и сонла А/: 1 - расчетная кривая; 2 - 6,5; 3 - 8,5; 4 - 9,8; 5 - 3,8; 6 - 18,8


эжекти-

струйном аппарате используют воздух, а в качестве руемой среды - воду и реагенты.

Следующим важным параметром газожидкостной смеси считается ее несущая способность. Несущая способность смеси обусловлена ее статическим и динамическим сопротивлением сдвигу, которые определяются на стандартных ротационных вискозиметрах. Необходимое значение сопротивления сдвигу смеси находится из условия выноса частиц шлама, образующихся при разрушении забоя.

Частица будет находиться во взвешенном состоянии, если ее вес уравновешивается силами сопротивления смеси

G = tS4,

(3.40)

где G - вес частицы, т - касательные напряжения на поверхности частицы площадью S4.

При сферичной форме частицы ее вес

nd3 6

(рт -р),

(3.41)

где d - диаметр частицы, рт, р шлама и смеси.

Поверхность частицы шлама

Sн = nd2.

плотность соответственно

(3.42)

Приравняв выражения (3.40) и (3.41) и подставив в равенства (3.41) и (3.42), получим уравнение для определения необходимых величин касательных напряжений на поверхности частицы

(3.43)




0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 [ 46 ] 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182



Яндекс.Метрика