Практическое занятие № 3 – гидравлический расчет промывки скважины

В процессе обработки призабойной зоны пласта важно знать гидравлические сопротивления, чтобы правильно выбрать тип и число насосных агрегатов.

Расчет состоит в определении гидравлических потерь в процессе движения жидкости по трубам при прямой и обратной промывках.

При промывке скважины скорость восходящего потока жидкости должна быть больше скорости падения наиболее крупных частиц в этой жидкости.

Необходимо определить давление на выде насоса цементировочного агрегата ЦА-320 при закачке и продавливании раствора в пласт при следующих данных, сведенных в таблицу 3.1:

Таблица 3.1 – Исходные данные

Потери напора на преодоление сопростивлений при движении в начале закачки раствора в гибкой трубе определяются по формуле:

                                              (3.1)

где  – коэффициент трения при движении воды в гибких трубах ( =0,040);

 – длина колонны колтюбинговой трубы, м;

 – внутренний диаметр колтюбинговой трубы, м;

 – скорость низходящего потока жидкости, м/с;

 – ускорение свободного падения, м²/с.

Скорость низходящего потока жидкости в колонне гибких труб в момент начала закачки можно определить по формуле:

                                              (3.2)

Подставив численные значения в формулу, получим:

.

Потери напора на преодоление сопротивлений при движении воды в затрубном пространсте во время начала закачки раствора определим по формуле:

                                          (3.3)

где  – коэффициент трения при движении воды в затрубном пространстве, между колтюбинговой трубой и колонной НКТ ( =0,050);

 – длина колонны колтюбинговой трубы, м;

 – внутренний диаметр колонны НКТ, м;

 – наружный диаметр колтюбинговой колонны;

 – скорость низходящего потока жидкости, м/с;

 – ускорение свободного падения, м²/с

Тогда:

                                         (3.4)

Подставив численные значения в формулу, получим:

Полный набор на преодоление гидравлических сопротивлений от нисходящего и восходящего потоков жидкости:

                                                    (3.5)

Давление на выкиде насоса определим по формуле:

                                      (3.6)

где  – плотность жидкости, находящейся в колонне, кг/м³;

Для ускорения расчетов по определению напора, затрачиваемого на преодоление гидравлических сопротивлений при закачке, продавливании и вымывании раствора, как при прямом, так и при обратном способе промывки можно пользоваться номограммами.

Таблица 3.2 – Исходные данные для самостоятельного решения задач