Рекомендации к решению задачи № 3

Задача № 1

Найти величину суммарных гидравлических потерь при установившейся циркуляции бурового раствора (жидкости Бингама) по трубам и затрубном пространстве. Компоновка бурильной колонны состоит из утяжеленных бурильных труб (УБТ) и бурильных труб (БТ).

Исходные данные	Последняя цифра шифра зачетной книжки
плотность
динамическое напряжение сдвига
пластическая вязкость	0,03	0,04	0,05	0,06	0,07	0,08	0,05	0,02	0,09	0,01
подача насосов,	0,03	0,04	0,06		0,045	0,055	0,042	0,035	0,038	0,043
диаметр скважины	0,214	0,216	0,218	0,220	0,216	0,214	0,216	0,218	0,222	0,224
УБТ наружный/внутренний диаметр, длина	0,178/ 0,08	0,180/ 0,1	0,182/ 0,12	0,184/ 0,14	0,186/ 0,16	0,178/ 0,06	0,180/ 0,08	0,178/ 0,1	0,178/ 0,06	0,184/ 0,08
БТ наружный/внутренний диаметр, длина	0,140/ 0,121	0,142/ 0,120	0,144/ 0,122	0,146/ 0,124	0,148/ 0,126	0,142/ 0,121	0,148/ 0,123	0,146/ 0,125	0,144/ 0,126	0,140/ 0,120

 

Рекомендация к решению задачи № 1

Последовательно вычисляются параметры в трубах

1. Определяется средняя скорость потока

2. Вычисляется параметр Сен-Венана для тубы

3. Вычисляется обобщенный параметр Рейнольдса

4. В зависимости от режима течения определяется коэффициент сопротивления

 

5. Рассчитывается потери давления в трубе

Последовательно вычисляются параметры в затрубном пространстве

6. Определяется средняя скорость потока

7. Вычисляется параметр Сен-Венана для кольцевого канала

8. Вычисляется обобщенный параметр Рейнольдса

9. В зависимости от режима течения определяется коэффициент сопротивления

10. Рассчитывается потери давления в затрубном пространстве

11. Определяются суммарные гидравлические потери

 

 

Задача № 2

Произвести расчет забойного давления при равномерном спуске и подъеме колонны труб в скважине с буровым раствором. Рассмотреть варианты спуска и подъема труб с открытым и закрытым низом. Определить силу сопротивления движению колонны. Режим вытеснения ламинарный.

Исходные данные	Последняя цифра шифра зачетной книжки
длина колонны
наружный/ внутренний диаметр	0,177/ 0,156	0,180/ 0,160	0,178/ 0,158	0,170/ 0,150	0,172/ 0,155	0,175/ 0,154	0,182/ 0,160	0,172/ 0,158	0,175/ 0,157	0,176/ 0,154
плотность
динамическое напряжение сдвига	7,3	7,4	7,2	7,0	6,8	6,9	7,1	7,5	7,6	6,5
пластическая вязкость	0,035	0,04	0,045	0,036	0,037	0,038	0,039	0,042	0,041	0,04
диаметр скважины	0,222	0,220	0,218	0,220	0,224	0,223	0,221	0,219	0,225	0,226

Рекомендации к решению задачи № 2

1. Вычисляется параметр Хедстрема

2. Определяется критическая (максимальная) скорость спуска (подъема) колоны:

, принимаем .

3. Вычисляется величину изменения забойного давления для случая спуска и подъема колоны труб: ,

здесь значение коэффициентов определится как: ; ; безразмерные радиусы ядра потока определятся: ; ; .

Для случая спуска (подъема) колонны с закрытым низом:

.

4. Сила сопротивления движению колонны определится как:

.

Задача № 3

По условию задачи 2 определить допустимую скорость спуска и подъема колонны труб с закрытым низом в скважине при ламинарном и турбулентном режиме вытеснения бурового раствора.

Исходные данные	Последняя цифра шифра зачетной книжки
допустимого изменения забойного давления			3,3	3,5	3,1	2,5	3,6	3,7	3,8	2,9

 

Рекомендации к решению задачи № 3

1. При спуске бурильной колонны с закрытым низом .

2. Критическое значение давления, характеризующее режим вытеснения определится:

.

Если , то допустимая вытеснения происходит при ламинарном режиме, при этом максимальная скорость определиться:

.

Если , то допустимая вытеснения происходит при турбулентном режиме, при этом максимальная скорость определиться:

.

Для случая турбулентного течения в кольцевом канале:

гладкий канал: ;

шероховатый канал: ,

где: ; - высота элементов шероховатости, м.

Задача № 4

Определить изменение гидравлических потерь в затрубном пространстве скважины вследствие оттока бурового раствора через стенку скважины.

Исходные данные	Последняя цифра шифра зачетной книжки
Подача насосов	0,02	0,03	0,033	0,035	0,01	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09
Объемная проницаемость				2,5				4,5	1,5
наружный диаметр	0,177	0,180	0,178	0,170	0,172	0,175	0,182	0,172	0,175	0,176
плотность
динамическое напряжение сдвига	7,3	7,4	7,2	7,0	6,8	6,9	7,1	7,5	7,6	6,5
пластическая вязкость	0,035	0,04	0,045	0,036	0,037	0,038	0,039	0,042	0,041	0,04
диаметр скважины	0,222	0,220	0,218	0,220	0,224	0,223	0,221	0,219	0,225	0,226