Построение графика давлений.

Заключительным этапом выполнения гидравлического расчета является построение графика распределения давления в циркуляционной системе буровой. Пример такого графика приведен на рис.4.2. Построение графика целесообразно выполнять в следующей последовательности.

1. Слева изобразить геометрию кольцевого канала и компоновку бурильной колонны с соблюдением вертикального масштаба.

2. Провести горизонтальные линии через точки соединения различных элементов бурильной колонны (рис.4.2 линии I-I, II-II, III-III, IV и т.д.).

3. Определить величину гидростатического давления на забое скважины (при отсутствии циркуляции) для двух случаев:

а) в скважине заполненной промывочной жидкостью плотностью ρ по формуле: Р_с = g L ρ, где L – глубина скважины, м; (2.30)

б) то же, но с жидкостью, содержащей шлам, плотностью ρ _ш:

Р_с^*= gLρ φ + (1 – φ) gL ρ _ш , где φ – то же, что и в формуле (2.5).

4. Отложив значения Р_с и Р_с^* на горизонтали IV-IV, получим точки d, d^*.

5. Соединив точки d, d^* с началом координат, получим линии гидростатического давления в затрубном пространстве. В пересечении линии 0d^* с горизонталями I-I, II-II, III-III получим точки a, b, c.

6. От точек a, b, c и d^* по горизонталям вправо откладываем значения суммарных гидродинамических потерь давления, определенных по формулам (2.10), (2.13), (2.18). Получим точки a^*, b^*, c^* и d^**.

7. Соединив точки 0, a^*, b^*, c^* и d^**, построим кривую изменения гидродинамического давления в затрубном пространстве при циркуляции.

8. Из точки d^** восстанавливаем вертикаль до пересечения с осью давлений. Получим точку, соответствующую величине забойного давления при бурении скважины Р_з.

9. Через точку d^** проводим прямую, параллельную 0 d. В пересечении с горизонталями получим точки k, m, n, и точку s, в пересечении с осью давлений.

10. Отложив по горизонтали от точки d^** отрезок, соответствующий перепаду давления на долоте, получаем точку е.

11. Длина отрезка kk^* равна суммеперепадов давления в долоте Δ Р_g и турбобуре Δ Р_тб.

12. Длину отрезков mm^*, nn^*, ss^*, определяется по формуле:

Р = Δ Р_g + Δ Р_тб + Σ (Δ Р_Ti), (2.31)

где Σ (Δ Р_Ti) – суммарные гидродинамические потери давления внутри

i – ой секции бурильной колонны, вычисляемые по формулам (2.11), (2.14.) (2.20).

13. Вправо от точки s^*, откладывается отрезок, равный потерям давления в наземной обвязке Δ Р₀. Получаем точку, соответствующую давлению на насосе Δ Р_н.

14. Соединив точки e, k^*, m^*, n^*, s^*, Р_н , получаем график изменения давления от забоя скважины до насоса.

ПРИЛОЖЕНИЯ

1. Пример графика давлений (рис.4.2).

2. Примеры расчетов.