Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Определение потерь давления при течении промывочной жидкости в бурильной коллонне
Основной задачей при течении жидкости в бурильной колонне является определение потерь давления при известном ее расходе , плотности потока и его реологических характеристиках и , величине внутреннего диаметра бурильных и утяжеленных бурильных труб, длины бурильной колонны и УБТ. Исходные данные для решения задачи. - расход промывочной жидкости , м3/с; - плотность промывочной жидкости ; - предельное напряжение сдвига раствора ; - пластическая вязкость раствора ; - общая длина бурильных труб ; - общая длина УБТ, ; - внутренний диаметр бурильных труб ; - внутренний диаметр УБТ . Методика выполнения работы Общие потери давления при прокачивании жидкости по бурильным трубам и УБТ определяются (исключая местные сопротивления) по формуле:
(3.1)
где -потери давления при течении жидкости в бурильных трубах, Па; -потери давления при течении жидкости внутри УБТ, Па. Для расчета указанных потерь давления необходимо определить режим течения в трубах, в зависимости от которого выбираются те или иные расчетные формулы. С этой целью вычисляются критические числа Рейнольдса течения промывочной жидкости , при которых происходит переход от структурного (ламинарного) режима к турбулентному. Эти числа определяются из соотношения:
(3.2)
где -число Хедстрема, определяемое по формуле:
, (3.3)
где - плотность промывочной жидкости, кг/м3; - гидравлический радиус, равной внутреннему диаметру бурильных труб или УБТ, м; - предельное напряжение сдвига раствора, Па; - пластическая вязкость раствора, Затем определяются действительные числа Рейнольдса , при течении раствора в бурильных трубах и УБТ, которые определяются из соотношений:
(3.4)
(3.5)
Если действительные числа , больше критических значений , то режим течения раствора турбулентный; в противном случае течение происходит в ламинарном режиме. При турбулентном режиме потери давления при течении жидкости в трубах определяются по формуле Дарси-Вейбаха:
; (3.6)
. (3.7)
где - коэффициенты гидравлических сопротивлений при течении раствора в бурильных трубах и УБТ. Их значения определяются по формулам:
(3.8)
(3.9)
где - внутренняя шероховатость труб; При ламинарном течении для определения коэффициентов гидравлических сопротивлений первоначально устанавливается критерии Бингама при течении жидкости в бурильных трубах и УБТ
Re= v Dp/η p Рисунок 3.1– Коэффициент гидравлического сопротивление при течении
|