![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Приготовление и утяжеление глинистого раствора (расчеты)
Весовое количество глины, потребное для приготовления 1 м3 глинистого раствора заданной плотности, определяем по формуле
а весовое количество воды, потребное для приготовления 1 м3 глинистого раствора заданной плотности, находим по формуле
где q г— количество сухой глины, потребное для приготовления 1 м 3 глинистого раствора; qB — количество воды, потребное для приготовления 1 м3 глинистого раствора; ϱ r, ϱ b, ϱ p — плотности соответственно глины, воды и глинистого раствора; п — влажность глины в долях единицы. Плотность наиболее распространенных глин (в плотном теле - изменяется обычно в пределах 2, 5—2, 8 т/м3, а в раздробленном виде она колеблется в пределах 1, 65—1, 90 т/м3. Количество сухой глины, потребное для приготовления 1 м3 глинистого раствора заданной плотности, может быть подсчитано также по формуле (3), если принять п = 0. В промысловых условиях иногда удобнее пользоваться не весовыми, а объемными количествами глины, которые нетрудно подсчитать, пользуясь формулой
где V г— объемное количество глины в раздробленном ϱ виде; ϱ cp = 1, 9 — средняя плотность глины в т/м3. Для определения массового и объемного количества глины, потребной для приготовления 1 м3 глинистого раствора заданной плотности, можно пользоваться также и следующими приближенными формулами: qг = l, 6(ϱ p – 1) m, (6) Vг = 0, 94(ϱ p – l) м3. (7)
Принимая ϱ г = 2, 6 Т/м3 и ϱ cp = 1, 7 Т/м3, можно получить следующие расчетные формулы для определения весовых и объемных количеств глины, потребных для приготовления 1 м3 глинистого раствора заданной плотности: а) для приготовления 1 м3 глинистого раствора на пресной воде
б) для приготовления 1 м3 глинистого раствора на морской воде
Нормы потребного количества глины и воды для приготовления 1 м3 глинистого раствора заданной плотности (в м3) могут быть взяты также из справочника укрупненных сметных норм (СУСН) на строительство нефтяных и газовых скважин. Количество утяжелителя, потребное для утяжеления 1 м3 глинистого раствора от плотности ϱ p до плотности ϱ ут. р, определяется по следующей формуле [40]:
где qу т— масса влажного утяжелителя, потребная для приготовления 1 м3 раствора;
п — влажность утяжелителя в долях единицы. Если qут определяем для утяжеления 1 м3 раствора, то размерность его выражается в т. Когда расчет ведем на 1 л глинистого раствора, то qут — в г. Количество утяжелителя, необходимое для утяжеления 1 м3 глинистого раствора, можно определить, пользуясь номограммой С. Ю. Жуховицкого. Для быстрых ориентировочных подсчетов потребного количества утяжелителей удобно пользоваться также специальными таблицами, составленными в расчете на сухой утяжелитель. Объем, который займет 1 м3 глинистого раствора после утян-ге-ления, определяется по следующей формуле:
или для некоторых утяжелителей по специальным таблицам. Плотности барита и других утяжелителей определяются при помощи пикнометров по следующим формулам:
где p — масса пикнометра в г; р1 — масса пикнометра с утяжелителем в г; р2 — масса пикнометра с водой в г; р3 — масса пикнометра с водой и утяжелителем в г; V п— объем пикнометра в см3; ϱ к — плотность керосина в г/см3 или т/м3\ р4 — масса пикнометра с керосином и утяжелителем в г; ϱ б— плотность барита в г 1см3 или т/м3;
водой, в г/см3 или т/м3. Влажность п утяжелителя подсчитывается по формуле
В табл. 2 приведены технические условия, которым должен удовлетворять соответствующий сорт баритового утяжелителя.
Ожидаемую плотность глинистого раствора, разгазированного в процессе бурения после выхода его из скважины на поверхность, определяем но формуле
Количество газа, поступающего в глинистый раствор из пласта в течение 1 ч, равно
где Q — количество промывочной жидкости, подаваемой в скважину, в л1сек; ϱ yг. р — плотность раствора, закачиваемого в скважину, в т/м3; D — диаметр скважины в м; υ — механическая скорость бурения в м/ч; b — пористость породы в %; α — коэффициент растворимости газа в нефти в м3/м3 -йгА/; для свободного газа а = 1; ρ пл — пластовое давление в атм; W г— количество газа, приведенного к атмосферному давлению,, поступающего в скважину за 1 ч работы, в м3. Определим количество (массу) и объем глины (плотность которой равна 2, 7 Т/м3, а влажность 16%), потребные для приготовления 1 м 3 глинистого раствора плотностью 1, 27 Т /м3, затворяемого па морской воде плотностью 1, 03 Т /м3. Весовое количество глины, потребное для приготовления 1 м3 глинистого раствора заданной плотности, подсчитываем по формуле (3), а объемное по формуле (5):
Определив количество сухой глины, плотность которой равна 2, 6 Т /м3, а также количество пресной воды, потребные для приготовления 1 м3 глинистого раствора плотностью 1, 24 т /м3. Количество сухой глины, необходимое для приготовления 1 м3 глинистого раствора, находим по формуле (3), приняв в ней n = 0:
Количество пресной воды, потребное для приготовления 1 м3 глинистого раствора, определяем но формуле (4):
Подсчитаем количество гематита, плотность которого равна 4, 5 т /м3, а влажность 12%, потребное для увеличения плотности глинистого раствора от 1, 3 до 1, 8 т/м3. Определим также объем, который займет 1 м3 глинистого раствора после утяжеления. Количество влажного гематита, потребное для утяжеления 1 м 3 глинистого раствора в необходимых пределах, подсчитываем по формуле (12):
Объем, который займет 1 м3 глинистого раствора после утяжеления его, найдем по формуле (13):
Решим эту задачу, пользуясь графическим и табличным способами Жуховицкого. По номограмме, составленной для сухого утяжелителя, находим, что для утяжеления 1 м3 глинистого раствора в заданных пределах надо израсходовать 0, 84 m сухого утяжелителя. Чтобы учесть влажность утяжелителя, нужио полученную цифру увеличить на 12% (рекомендуется увеличение от 10 до 20% в зависимости от влажности утяжелителя). Тогда потребный расход влажного утяжелителя составит 1, 01 т (как видим, результат несколько занижен по сравнению с аналитическим расчетом). Найдем затем потребный расход утяжелителя. Он равен 0, 82 т сухого утяжелителя. Учитывая влажность утяжелителя, находим, что потребный расход его составляет 0, 82 • 1, 12 = 0, 92 т (результат также занижен по сравнению с аналитическим расчетом). Объем, который займет 1 м3 глинистого раствора после утяжеления, оказывается равным 1, 178 м3, что достаточно близко к определенному по формуле (13). Определим плотность гематита, если в пикнометр массой 68 г и объемом 72 см3, заполненный керосином, плотность которого равна 0, 83 т /м3, введено некоторое количество утяжелителя. Масса пикнометра с навеской гематита оказалась равной 103 г, а масса пикнометра с керосином и гематитом 156 г. Плотность гематита при заданных условиях задачи определяем по формуле (16):
Определим влажность гематита, если масса пробы утяжелителя до просушивания составляла 735 г, а после просушивания 638 г. Влажность гематита согласно формуле (17) равна
Найти ожидаемую плотность разгазированного глинистого раствора по выходе его из скважины диаметром 0, 3 м, если в нее прокачивается 40 л/сек глинистого раствора, плотность которого равна 1, 75 т /м3. Средняя механическая скорость бурения равна 7, 5 м /ч, а ожидаемое пластовое давление 165 атм. Пористость породы принять равной 27%, а коэффициент растворимости газа в нефти 0, 95 м3/м3 • атм. Количество газа, поступающего в глинистый раствор из пласта в течение 1 ч, определим по формуле (19):
Плотность разгазированного глинистого раствора после выхода его из скважины находим по формуле (18):
|