Курсовая работа: Расчёт и крепление обсадных колонн
Ргр - давление начала поглощения (гидроразрыва) наиболее слабого пласта.
Гидродинамическое давление при спуске находится при турбулентном течении вытесняемой жидкости по формуле
,
при ламинарном течении по формуле :
Ргд =
где 
- соответственно длина и гидравлический диаметр кольцевого пространства на 
- том участке; 
- скорость течения жидкости на - том участке; n – количество участков кольцевого пространства различного размера от устья до наиболее слабого пласта, t 0 - динамическое напряжение сдвига, l - коэффициент гидравлических сопротивлений.
Коэффициент 
является функцией параметра Сен-Венана - Илюшина
,
где 
β= (0,236+0,033Sen)/(1+0,036Sen)
Наиболее слабый пласт кг =кг min =0.0173 МПа/м под башмаком технической колонны.
Зададимся скоростью спуска U=0.5 м/с, тогда скорость движения вытесняемой жидкости Uж будет равна:
Uж i = U·(
),
Где Dc ,Dт – соответственно диаметр трубы и наружный диаметр обсадных труб,К – коэффициент, учитывающий увлечение части жидкости стенками колонны труб. Для практических расчетов можно принять К=0.5.
Пусть режим течения вытесняемой жидкости в интервале установки технической колонны будет ламинарный, тогда:
Uж i =0.5(
)=0.67 м/с.
Критическая скорость течения жидкости при смене режимов определяется по следующей формуле:
Uкр =25
,
При плотности промывочной жидкости 1150 кг/м3 и
τ0 =8.5·10-3 ·ρпр.ж. -7=2.8 Па, критическая скорость составит:
Uкр =25=25
=1.23 м/с,
Так как Uж <Uкр , то режим течения ламинарный.
Тогда:
=
=18.35, тогда β=0.51.
Гидродинамические давления на данном участке составят:
Ргд =
=0.85 МПа.
Результаты аналогичных расчетов для различных скоростей спуска эксплуатационной колонны приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1.
Зависимость гидродинамических давлений от скорости спуска.
| Uсп ,м/с | Uж ,м/с | Uкр ,м/с | Sen | β | Re | λ | Pгд ,МПа |
| 0,5 | 0,67 | 1,23 | 18,35 | 0,51 | - | - | 0,85 |
| 1 | 1,34 | 1,23 | - | - | 4382 | 0,0258 | 1,44 |
| 2 | 2,68 | 1,23 | - | - | 7668 | 0,0245 | 3,9 |
| 3 | 4,02 | 1,23 | - | - | 13444 | 0,023 | 8,3 |
| 4 | 5,36 | 1,23 | - | - | 19577 | 0,0218 | 13,9 |
| 5 | 6,7 | 1,23 | - | - | 25904 | 0,0211 | 21 |
Гидростатическое давление на глубине 2700 м составит: