![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчет потерь давления в элементах циркуляционной системы.
Общие потери давления
+ где Σ ( Для расчета потерь давления на трение при движении промывочной жидкости без шлама в трубах и кольцевом канале необходимо определить режим течения, в зависимости от которого выбираются те или иные расчетные формулы. Для этого вычисляется значение критического числа Рейнольдса Re кр течения промывочной жидкости, при котором происходит переход от структурного режима к турбулентному. Это число для вязкопластических жидкостей определяется из соотношения: Re кр = 2100 + 7, 3 He 0, 58, (2.7) где He = dr2 τ 0 η 2 – число Хедстрема, η – пластическая(динамическая) вязкость промывочной жидкости, Па с; τ 0 – динамическое напряжение сдвига, Па. При движении жидкости внутри бурильной колонны значение dr принимаются равным внутреннему диаметру бурильных труб. Если число Рейнольдса движения жидкости в трубах Re т или кольцевом пространстве Re кп больше вычисленного значения, то режим течения турбулентный. В противном случае движение происходит при ламинарном режиме. Значения Re т и Re кп определяются по формулам: Re т =
где
средняя скорость жидкости соответственно в трубах и кольцевом канале; d т, d н – соответственно внутренний и наружный диаметры секций бурильной колонны, состоящей из труб одного размера, м. При турбулентном режиме течения потери давления по длине канала определяются по формуле Дарси – Вейсбаха: – внутри труб:
– в кольцевом пространстве:
где
Шероховатость k для стенок трубного и обсаженных участков затрубного пространства принимают равной 3∙ 10–4 м, а для необсаженных участков затрубного пространства – 3∙ 10–3 м. Формулы (2.11) и (2.12) получены для турбулентных течений в трубах и кольцевых каналах вязкой жидкости. Будем их использовать и для турбулентных течений неньютоновских жидкостей, поскольку для них нет полностью подтвержденных экспериментально аналогичных формул. В случае ламинарного режима течений формулы для определения потерь давления по длине канала имеют вид: Δ Ркп =
где
Значения β = 1- β = S/ (12+1, 3 S) при S < 10 (2.18) По формулам (2.13), (2.14) определяются потери давления в кольцевом канале между стенками скважины и турбобуром. При этом значениям d н и l в формулах будут соответствовать наружный диаметр корпуса турбобура d т и его длина l т. Местные потери давления от замков в кольцевом пространстве определяются из выражения: Δ Рмк = где l т – средняя длина трубы в данной секции бурильной колонны, м; d м - наружный диаметр замкового соединения, м; l – длина секции бурильных труб одинакового размера, м. Для секции бурильной колонны, состоящей из труб, имеющих внутреннюю высадку, вычисляются потери давления в местных сопротивлениях внутри труб по формуле: Δ Рмт = где Если нет конкретных данных при выполнении расчетов, значение l т можно принимать равным - 12м. Потери давления в наземной обвязке находят по формуле Δ Р0 = ( где Перепад давления в турбобуре вычисляют исходя из кинематического подобия по формуле Δ РТб = Δ РТбТ где Δ РТб, Q т, ρ т – справочные данные перепада давления в турбобуре, подача и плотность жидкости. Перепад Δ Рг вычисляется по формуле: Δ Рг = (1- φ) (ρ бр – ρ) g L (2.23) При промывке без углубления, когда плотности раствора на входе и выходе скважины сравниваются, Δ Рг равно нулю. При выполнении расчетов значение ρ бр можно принять равным 2500 кг/м3.
|