Визначимо втрати тиску в замках.

Втрати тиску в замках визначаємо за формулою Борда-Карно:

, (2.75)

де – коефіцієнт місцевого опору,

– середня швидкість руху рідини в трубах або незвуженій частині кільцевого простору, м/с;

– кількість замків.

, (2.76)

де – дослідний коефіцієнт, який враховує особливості конфігурації місце­вого опору;

– площа поперечного перерізу каналу труб або незвуженої частини кільцевого простору, м²;

– найменша площа перерізу прохідного каналу в замку, м²;

, (2.77)

де – довжина бурильних труб однакового діаметра;

– довжина труби.

- в бурильних трубах І, ІІ і НК секцій:

За формулою (2.77):

За формулою (2.76):

За формулою (2.75):

- в необсадженій частині:

За формулою (2.77):

За формулою (2.76):

За формулою (2.75):

- в обсадженій частині:

За формулою (2.77):

За формулою (2.76):

За формулою (2.75):

Визначаємо сумарні втрати тиску в замках:

Втрати тиску в наземній обв'язці знаходяться за формулою:

(2.78)

де - відповідно коефіцієнти гідравлічних опорів в стояку, буровому шланзі, вертлюзі та ведучій трубі, значення яких вибираємо з таблиці 3.23 (дод.2).

Знайдемо сумарні втрати тиску за формулою (2.66):

Проведемо розрахунок втрат тиску на ЕОМ.

Таблиця 2.15 - Таблиця ідентифікаторів

Математичний вираз	Вираз в GWBASIC
D	DD
	RO
Р	PNAS
	ETA
D	DOK
	TAU
	TS
d	DZ
d	DVZ
d	DZZ
	PI
	LAM
V	VKP
	MY
P	PZAM
	DELTA

НІ

L LK

ТАК

Рисунок 2.6 - Блок-схема розрахунку гідравлічних втрат

тиску в циркуляційній системі.

10 CLS

20 PRINT " Розрахунок гідравлічних втрат

30 PRINT " Виконав ст.гр НБ-07-1 Білик М.В.

35 PRINT " ----------------------------------------- "

40 DIM L(20), TS(20), DZ(20), DV(20), DZZ(20), DVZ(20), LZ(20),

V(20), PT(20), PKP(20), MKP(20), PKZAM(20)

45 DIM RE(20), HE(20), REKR(20), VKP(20), SEN(20), PZAM(20),

REKR(20), LAM(20), HEKP(20), REKPKR(20), SENKP(20)

48 CLS

50 L=0

60 PT=0: PKP=0

70 PRINT " Введіть вихідні дані, які не змінюються"

80 INPUT " Введіть діаметр долота (м)……………………..", DD

90 INPUT " Введіть густину бурового розчину (кг/м^3)…...", RO

100 INPUT " Введіть витрату бурового розчину (м^3/c)……", Q

105 INPUT " Тиск на виході насоса (Па)…………………….", PNAS

110 INPUT " Введіть ефективну в'язкість(Па*с)……………", ETA

120 INPUT " Введіть динамічне напруження зсуву (Па)…...", TAU

130 INPUT " Введіить коефіцієнт кавернозності……………", K

140 INPUT " Введіть внутрішній діаметр обсадної колони (м)..", DOK

150 INPUT " Введіть глибину спуску обсадної колони (м)……", LK

160 PRINT " Введіть коефіцієнти місцевих опорів обв'язки, (м^(-4)*

10^(-5)

170 INPUT " - вертлюга……..", А1

180 INPUT " - стояка………...", А2

190 INPUT " - квадрата………", А3

200 INPUT " - шланга………..", А4

210 PRINT

220 INPUT " Чи всі дані що не змінюються введені правильно (Y/N)-",

K$

230 IF K$=" Y" OR K$=" y" THEN 260

240 IF K$=" N" OR K$=" n" THEN 70

250 GOTO 220

260 CLS

280 PRINT " Введіть змінні вихіднідані"

290 INPUT " Введіть кількість секцій труб (БТ і ОБТ)-", N

300 FOR l=1 ТО N

305 CLS

310 PRINT " Введіть довжину "; l;: INPUT " секції (м)………..", L(l)

320 PRINT " Введіть зовнішній діаметр труб "; l;

330 INPUT " секції (м)………", DZ(l)

340 PRINT " Введіть товщину стінки труб"; l;: INPUT

" секції (м)…", TS(I)

350 DV(I)=DZ(I)-2*TS(I)

360 PRINT " Введіть зовнішній діаметр замка труб"; l;

370 INPUT " секції (м)………………………"; DZZ(l)

380 PRINT " Введіть внутрішній діаметр замка труб"; l;

390 INPUT " секції (м)……………………….", DVZ(l)

400 INPUT " Введіть відстань між замками (м)……..", LZ(l)

405 INPUT " Коефіцієнт опору……………………….", KMC

410 INPUT " Чи всі змінні дані введені правильно (Y/N)-", K$

420 IF K$=" Y" OR K$=" y" THEN 450

430 IF K$=" N" OR K$=" n" THEN 310

440 GOTO 410

450 NEXT l

470 Pl=3.1415

480 FOR l=1 ТО N

490 DSV=0

500 V(l)=4*Q/(*Pl*DV(l)^2)

510 RE(l)=V(l)*DV(l)*RO/ETA

520 HE(l)=TAU*DV(l)^2*RO/ETA^2

530 REKR(l)=2100+7.3*HE(l)^.58

540 IF RE(l)> REKR(l) THEN 600

550 PRINT " При ламінарному русі використовуємо спрощену

методику (Труба)"

560 SEN(l)=TAU*DV(l)/ETA*V(l)); PRINT " SEN=", SEN(l)

570 INPUT " Коефіцієнт ВЕТА ", BETAT(l)

580 PT(l)=4*TAU*L(l)/(BETAT(l)*DV(l))

590 GOTO 630

600 DELTA=.0003

610 LAM(l)=.1*(1, 46*DELTA/DV(l)+100/RE(l)^.25

620 PT(l)=LAM(l)*V(l)^2/2*RO/DV(l)*L(l)

630 PZAM(l)=KMC*(DV(l)^2/DVZ(l)^2-1)^2*RO*V(l)^2/2*L(l)/LZ(l)

640 L=L+L(l)

650 IF L> =LK THEN 660 ELSE 670

660 DSV=DD*K^5: DELTA=.003: GOTO 680

670 DSV=DOK: DELTA=.0003

680 VKP(l)=4*Q/(Pl**(DSV^2-DZ(l)^2)

690 REKP(l)=VKP(l)*(DSV-DZ(l)*RO/ETA

700 HEKP(l)=TAU*(DSV-DZ(l))^2*RO/ETA^2

710 REKRK(l)=2100+7.3*HEKP(l)^.58

720 IF REKP(l))REKPKP(l) THEN 780

730 PRINT " При ламінарному режимі використовуємо спрощену

методику (КП)"

740 SENKP(l)=TAU*(DSV-DZ(l))/(ETA*VKP(l)): PRINT " SEN=", SENKP(l)

750 INPUT " Коефіцієнт ВЕТА ", ВЕТАКР(l)

760 PKP(l)=4*TAU*L(l)/BETAKP(l)*(DSV-DZ(l)))

770 GOTO 800

780 LAMKP(l)=.106*(1, 46*DELTA/(DSV-DZ(l))+100/REKP(l)^.25

790 PKP(l)=LAMKP(l)*VKP(l)^2/2*RO/(DSV-DZ(l)*L(l)

800 PKZAM(l)=KMC*((DSV^2-DZ(l)^2)/(DSV^2-DZZ(l)^2)-1)^2*

RO*VKP(l)^2/2*L(l)

810 PT=PT+PT(l)+PZAM(l)

820 P+PKP(l)+PKZAM(l)

830 NEXT l

840 POBV=(A1+A2+A3+A4)*10^5*RO*Q^2

850 PSUM=PT+PKP+POBV

860 INPUT " Коефіцієнт bh", BP

870 PD1=BP*PNAS-PSUM

880 INPUT " Коефіцієнт витрати ту ", MY

890 VD=MY*(2*PD1/RO)^.5

900 IF VD< 80 THEN 990

910 FD1=Q/VD

920 DN=lNT((4*FD1/(Pl*3))^.5*1000)+1

930 FD=P|*(DN/1000)^2*3/4

940 VN=Q/FD

950 PD=RO*VN^2/(2*MY^2)

960 GOTO 1020

990 PRINT " Гідромоніторний ефект не забезпечується "

1000 INPUT 'Коефіцієнт витрати ту", MY

1010 PD=RO*VD^2/(2*MY^2)

1020 P=PSUM+PD

1030 PRINT " Вихідні дані "

1040 PRINT

1050 PRINT " Результати розрахунку "

1060 PRINT "

1070 PRINT " --------------------------------------------------------------------"

1080 PRINT " | N | D, | товщ. ст | V, | RE | RE_кп | B_mp. | B_{mp. в} | "

1090 PRINT " | n/n| мм | мм | м/с | | | P, MЛа | перерю р | "

1100 PRINT " --------------------------------------------------------------------"

1110 FOR |=1 ТО N

1120 PRINT USING " | ## | ###.# | ##.## | ##.## | ##### | ##### | ##.##

| ## | "; l, DZ(l)*1000, TS(l)*1000, V(l), RE(l), REKR(l), PT(l)/1000000|

; PKP(l)/11000|"

1130 NEXT |

1140 PRINT " ----------------------------------------------------------------------"

1150 PRINT

1160 INPUT " Для продовження натисніть 'Ввод' ", W

1170 PRINT

1180 PRINT " Конструкція обсадної колони "

1190 PRINT

1200 PRINT " ------------------------------------н---------------------------"

1210 PRINT " | Довжина колони, | Усереднений внутрішній | "

1220 PRINT " | м | діаметр, мм | "

1230 PRINT " ---------------------------------------------------------------"

1240 PRINT USING " | #### | ###.# |"; LK, DOK*

1250 PRINT " --------------------------------------------------------------- "

1260 INPUT " Для продовження натисніть 'Ввод' ", W

1270 PRINT

1280 PRINT " Діаметр долота, мм………………………"; DD*1000

1290 PRINT " Коефіцієнт кавернозності………………. "; K

1300 PRINT " Густина бурового розчину (кг/м^3)……. "; RO

1310 PRINT " Витрата бурового розчину (л/с)………… "; Q*1000

1320 PRINT " Ефективна в'язкість (Па*с)……………… "; ETA

1330 PRINT " Динамічне напруження зсуву (Па)……... "; TAU

1340 PRINT " Коефіцієнти місцевих опорів обв'язки (м^(-4)); "

1350 PRINT " - вертлюга………………. "; A1*10^5

1360 PRINT " - стояка………………….. "; A2*10^5

1370 PRINT " - квадрата……………….. "; A3*10^5

1380 PRINT " - шланга…………………. "; A4*10^5

1390 PRINT

1400 PRINT " Результати розрахунку "

1410 PRINT " --------------------------------- "

1420 PRINT " Втрати тиску в циркуляційній системі ";

P/1000000! " МПа "

1425 PRINT " без долота "; PSUM/1000000! " MПа"

1430 PRIN в тому числі: "

1440 PRINT " в кільцевому просторі "; PKP/1000000! " МПа "

1450 PRINT " в трубах "; PT/1000000! " МПа "

1455 PRINT " Втрати тиску в долоті "; PD/1000000! " МПа "

1460 INPUT " Чи будете друкувати? (Y/N)-", K$

1470 IF K$=" Y" OR K$=" y" THEN 1500

1480 IF K$=" N" OR K$=" n" THEN 2010

1490 GOTO 1460

1500 INPUT " Чи будете друкувати вихідні дані? (Y/N)-", K$

1510 IF K$=" Y" OR K$=" y" THEN 1540

1520 IF K$=" N" OR K$=" n" THEN 1910

1530 GOTO 1500

1540 INPUT " Введіть межі інтервалу (розділяючи їх комою)", Z1, Z2

1550 LPRINT " Інтервал "; Z1; " -"; Z2" м"

1560 LPRINT

1570 LPRINT " Вихідні дані "

1580 LPRINT " ---------------- "

1590 LPRINT " Результати розрахунку "

1600 LPRINT

1610 LPRINT " ----------------------------------------------------------------------- "

1620 LPRINT " | N | D, | товщ. стінт | V, | RE | RE_kn | B_тр. | B_тр. |"

1630 LPRINT " |n/n |мм| ки, мм | м/c | | | P, МПа | перер, Па |"

1640 LPRINT " ---------------------------------------------------------------------- "

1650 FOR |=1 ТО N

1660 LPRINT USING "! ##! ###.#! ##.##! ##.#! #####! #####! ##.##! ";

|, DZ(|)*1000, TS(|)*1000, V(|), RE(|), REKP(|), PT(|)/1000000, PKP/100000!

1670 NEXT |

1680 LPRINT " ---------------------------------------------------------------------- "

1690 LPRINT

1700 LPRINT " Конструкція обсадної колони "

1710 LPRINT

1720 LPRINT " ----------------------------------------------------------- "

1730 PRINT "! Довжина колони,! Усереднений внутрішній! "

1740 PRINT USING "! м! діаметр, мм! "

1750 PRINT " ------------------------------------------------------------ "

1760 PRINT USING "! ####! ###.#! ", LK, DOK*

1770 PRINT " ------------------------------------------------------------- "

1780 PRINT

1790 PRINT " Діаметр долота, мм……………………….. "; DD*1000

1800 PRINT " Коефіцієнт кавернозності………………... "; K

1810 PRINT " Густина бурового розчину(кг/м^3)……… "; RO

1820 PRINT " Витрата бурового розчину (л/с)…………. "; Q*1000

1830 PRINT " Ефективна в'язкість (Па*с)………………. "; ETA

1840 PRINT " Динамічне напруження зсуву (Па)……… "; TAU

1850 PRINT " Коефіцієнти місцевих опорів обв'язки (м^(-4)); "

1860 PRINT " -вертлюта……………………"; A1*10^5

1870 PRINT " -стояка………………………."; A2*10^5

1880 PRINT " - квадрата……………………"; A3*10^5

1890 PRINT " - шланга…………………….. "; A4*10^5

1900 LPRINT

1910 INPUT " Чи будете друкувати результати розрахунку?

(Y/N)-", K$

1920 IF K$=" Y" OR K$=" y" THEN 1950

1930 IF K$=" N" OR K$=" n" THEN 2010

1940 GOTO 1910

1950 LPRINT " Результати розрахунку "

1960 LPRINT " ---------------------------------- "

1970 LPRINT " Втрати тиску в циркуляційній системі ";

P/1000000! " МПа

1975 LPRINT " без долота"; PSUM/1000000! " МПа"

1980 LPRINT " в тому числі";

1990 LPRINT " в кільцевому просторі"; PKP/1000000! " МПа"

2000 LPRINT " в трубах"; PT/1000000! " МПа"

2005 LPRINT " Втрати тиску в долоті "; PD/1000000! " МПа"

2010 INPUT " Чи будете користуватись програмою? (Y/N)-", K$

2020 IF K$=" Y" OR K$=" y" THEN 48

2030 IF K$=" N" OR K$=" n" THEN 2050

Діаметр долота, м....................................0, 1651

Діаметр обсадної колони, м................... 0.1686

Довжина обсадної колони, м...................3330

Коефіцієнт ковернозності......................1, 05

Густина бурового розчину (кг/м^3)......1140

Витрата бурового розчину (м^3/с)........0, 01701

Коефіцієнти місцевих опорів обв’язки (м^(-4)):

- вертпюга ……………44000

- стояка ………………11000

- квадрата ……………180000

- шланга ……………...52000

Втрати тиску в циркуляційній системі (без долота), Па....13.47*10^6

Втрати тиску в долоті, Па........................................................6.529*10^6

Втрати тиску в циркуляційній системі, Па............................19.999*10^6

Резерв тиску, який можна реалізувати в долоті, визначаємо як різницю між тиском, що розвиває насос при діаметрі втулок 130 мм, і сумою втрат в циркуляційній системі.

, (2.79)

де – резерв тиску, який можна реалізувати в долоті;

=0, 75-0, 8 – коефіцієнт, який враховує, що тривалий робочий тиск нагнітання насосів повинен бути, згідно з правилами ведення бурових робіт, менший за паспорт­ний на 20 - 25%.

– тиск, який розвиває насос, Па;

– втрати тиску в бурильних трубах, кільцевому просторі, замках, ОБТ, кільцевому просторі за ОБТ, обв'язці.

Отже:

За значенням тиску на долоті визначаємо можливість використання гідромоніторного ефекту при бурінні даного інтервалу свердловини. Для цього визначаємо швидкість руху рідини в промивальних отворах до­лота за формулою:

, (2.80)

де – коефіцієнт витрати, для гідромоніторних доліт;

Оскільки 80 м/с, то це означає, що інтервал можна бурити з використанням гідромоніторних доліт: =12-13 МПа.

Визначають сумарну площу насадок гідромонітор­ного долота:

(2.81)

За величиною підбирають діаметри насадок гідромоніторного долота:

, (2.82)

де – діаметр насадки, м;

– кількість насадок.

Приймаємо діаметр насадок 9 мм.

Визначимо Р_Д для долота ІІІ 165.1 СЗ-ГАУR496.

З формули (2.82) знайдемо величину

З формули (2.82):

З формули (2.80):