Раздел 2. Расчет параметров промывки горизонтальной скважины с применением газожидкостных смесей (ГЖС) – пен.

Начальной для этого расчета является схема сил взаимодействия частички бурового шлама с потоком ПГЖС в наклонном стволе скважины (По Куликову В.В., Соловьеву Е.Н.).

N
FA

Fтр

Т

90º-θ
θ

Fтр – сила трения частички о поверхность стены скважины;

T – суммарная сила внутреннего трения и критико-химических воздействий на поверхность частички;

FА Раздел 2. Расчет параметров промывки горизонтальной скважины с применением газожидкостных смесей (ГЖС) – пен. – Архимедова сила;

N – сила обычного давления частиц;

FТ – сила трения;

θ – зенитный угол.

2.1. Критичная скорость газожидкостной консистенции, при которой частичка шлама удерживается во взвешенном состоянии:

где:

RП – параметр пенной ГЖС, ПГЖС

МЖ – массовый расход воды пенного раствора (пенного раствора ПАВ)

ρЖ= 1000 кг/м3 – плотность воды;

QЖ – расход воды, м Раздел 2. Расчет параметров промывки горизонтальной скважины с применением газожидкостных смесей (ГЖС) – пен.3/с.Принимаем QЖпо п. 1.2.

Р – давление, Па;

М – массовый расход воздуха, кг/с

ρ0 – плотность воздуха

P0 = 1·105Па – атмосферное давление;

R – газовая неизменная

T = T0 – температура, градус Кельвина.

· Принимаем Т = Т0 = 293ºК;

µП – пластическая вязкость, для воды µП = 0,01 Па·с;

dш – поперечник частиц шлама, м.

dш = 0,003; 0,005; 0,007; 0,008; 0,013

Ar – число Архимеда

ρш – плотность шлама

· Принимаем ρш = 2600 кг/м Раздел 2. Расчет параметров промывки горизонтальной скважины с применением газожидкостных смесей (ГЖС) – пен.3

ρп – плотность пены

rП – параметр ПГЖС (см. выше)

He – число Хедстрёма

τ0 – динамическое напряжение сдвига ПГЖС;

· Принимаем τ0 = 15 Па либо τ0 = 5; 10; 15; 25; 30; 45 Па

a – коэффициент учитывающий физико-химический характеристики поверхности частиц шлама и аква раствора ПАВ – пенообразователя

С – коэффициент лобового сопротивления шлама при движении в ПГЖС;

2.2. Расчет величины критичной скорости для разных значений поперечника частиц Раздел 2. Расчет параметров промывки горизонтальной скважины с применением газожидкостных смесей (ГЖС) – пен. шлама

dш= 0,003; 0,005; 0,007; 0,008; 0,013

Выстроить график зависимости: Vкр. = f(dш).

График нужен для того чтоб после определения соответствующего размера частиц шлама скорректировать критичную скорость потока ПГЖС.

2.3. Высчитать величину Vкр. При разных значениях С – коэффициента лобового сопротивления.

Расчет вести поочередно, определяя значения характеристик d; He; C; Ar=f(dш); Vкр.

По результатам расчетов Раздел 2. Расчет параметров промывки горизонтальной скважины с применением газожидкостных смесей (ГЖС) – пен. выстроить график зависимости Vкр = f(C).

2.4. Высчитать значение критичной скорости при разных значениях давления в скважине – Р по формуле (8).

При всем этом нужно принять надлежащие значения ρ0;М; МЖ; Q0; a; dш.

Расчет вести поочередно, определяя значения последующих характеристик при разных значениях давления Р: RП; ρп; Ar; He; C.

По Раздел 2. Расчет параметров промывки горизонтальной скважины с применением газожидкостных смесей (ГЖС) – пен. результатам расчетов выстроить график зависимости Vкр. = f(P).

2.5. Рассчитываем значения Vкр. ­при разных значенияхстепени аэрации ПГЖС:

Степень аэрации определяется по формуле:

где: QЖ – принятые значения расхода воды в п.1.8.

Расчет вести поочередно, определять значения характеристик: Q0; M; ρп; Ar; He; С.

По результатам расчетов выстроить график зависимости Vкр. = f(α).

2.6. Высчитать Раздел 2. Расчет параметров промывки горизонтальной скважины с применением газожидкостных смесей (ГЖС) – пен. значения параметра Хедстрёма (He) и критичной скорости (Vкр.) падения частиц шлама для принятых значений динамического напряжения сдвига ПГЖС.

Значения динамического сдвига принять в границах τ0 = 5÷45 Па при определенных значениях нужных характеристик: Р0; ρ0; М; МЖ; Q0; dш.

По результатам расчета выстроить графики зависимостей He = f(τ0) и Vкр. = f(τ0).

2.7. После получения расчетных значений Раздел 2. Расчет параметров промывки горизонтальной скважины с применением газожидкостных смесей (ГЖС) – пен. характеристик и их графических зависимостей отметить на графиках избранные значения характеристики ПГЖС и занести значения технологических характеристик и характеристик параметров ПГЖС, используя данные по их составу, в таблицу.

Состав аква пенообразующего раствора ρж, кг/м3 Характеристики ПГЖС
Qж, м3/c Q0, м3/c α τ0, Па µп, Па·с Vкр, м Раздел 2. Расчет параметров промывки горизонтальной скважины с применением газожидкостных смесей (ГЖС) – пен./с м
См. справочник данных в источниках

2.8. Расчет расхода воздуха при принятых и обоснованных значениях характеристик:

где:α – степень аэрации;

Qж – расход аква раствора ПАВ, м3/с.

Так как величина Qж находится в зависимости от поперечника скважины, то рекомендуемую величину расхода пенообразующей воды (Qж) нужно увязать с поперечником Раздел 2. Расчет параметров промывки горизонтальной скважины с применением газожидкостных смесей (ГЖС) – пен. скважины, в какой осуществляется промывка с применением ПГЖС (см. раздел 1.8.)

2.9. Рассчитываем расход пенной ГЖС:

2.10. Принять поперечник долота (скважины) и бурильных труб:

DC – поперечник скважины, м;

DН – поперечник внешних бурильных труб, м;

dВ – внутренний поперечник бурильных труб, м.

2.11. Рассчитаем скорость потока ПГЖС в горизонтальной скважине:

2.12. Сравниваем величину скорости потока ПГЖС со Раздел 2. Расчет параметров промывки горизонтальной скважины с применением газожидкостных смесей (ГЖС) – пен. скоростью витания (критичной скоростью):

- Если скорость VП близка к значению Vкр., то можно прирастить подачу воздуха, обеспечив рекомендуемое (от 10 до 50%) превышение Vп:

- Если VП значительно меньше по величине, чем расчетное значение критичной скорости, то увеличив расходные характеристики М, МЖ, Q и QЖ провести вновь расчет величины критичной скорости Раздел 2. Расчет параметров промывки горизонтальной скважины с применением газожидкостных смесей (ГЖС) – пен. потока ГЖС либо нужно принять ГЖС с более высочайшими значениями реологических характеристик;

- Для промывки горизонтальных скважин с применением пенных ГЖС можно принимать, что:


razdel-3-istoriya-mezhdunarodnogo-sportivnogo-i-olimpijskogo-dvizheniya.html
razdel-3-izuchenie-tehnologicheskih-processov-v-sisteme-teplosnabzheniya-predpriyatiya.html
razdel-3-kachestvo-podgotovki-vipusknikov-otchet-o-rezultatah-samoobsledovaniya-municipalnogo-byudzhetnogo-obsheobrazovatelnogo.html