Расчет оборудования для освоения скважин
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Расчет оборудования для освоения скважин.
Необходимо произвести освоение скважины глубиной Hскв с эксплуатационной колонной диаметром Dобс, в которую спущена колонна НКТ диаметром d. Скважина заполнена жидкостью плотностью ρж до статического уровня Нст. Освоение скважины производиться с помощью сваба, который посредством каната диаметром dк, свитым из проволок диаметром δпр (для всех вариантов δпр=1.0 мм) с коэффициентом наполнения Ккан (для всех вариантов Ккан=0.8), прикреплен к подъемному барабану диаметром Dбар (для всех вариантов Dбар=600 мм). Предел временного сопротивления материала каната σв=1200 МПа, модуль упругости материала каната E=2.1·1011 Па.
1. Определить максимальную глубину погружения сваба под уровень жидкости hпогр исходя из условия прочности каната с учетом коэффициента запаса прочности S=2.
2. Определить за какое количество циклов свабирования уровень жидкости в скважине достигнет Ндин, если при этом Рзаб=0,6 Рпл.
Таблица 2- исходные данные
вариант
параметр 2
Глубина скважины Hскв, м 1000
Статический уровень жидкости в скважине Нст, м 150
Плотность жидкости ρж, кг/м3 900
Тип подъемных труб НКТ 89
Типоразмер эксплуатационной колонны 146х8
Диаметр каната dк, мм 16
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Максимальная нагрузка в точке А определяется как
(2.1)
где - вес столба жидкости над свабом; вес каната, находящегося над жидкостью; вес каната, находящегося под уровнем жидкости.
Количество жидкости от устья до статического уровня:
Q1=0,785D2Hст где D- внутренний диаметр эксплуатационной колонны, м;
Q1=0,785∙0,07592∙150 = 0.662 м3
Количество жидкости на свабом:
Q2=0,785(dт2-dк2)h
где dт- диаметр подъемный труб, м;dк- диаметр каната, м;h- среднее погружение сваба под уровень, h=75-150 м
Q2=0,785(0,07592-0,0162)*150= 0.648 м3
Количество циклов свабирования
n = Q1 / Q2 =0.662 / 0.648= 1
Вес столба жидкости над свабом:
Pж=Q2ρ = 0.662 ∙900=595.8 Н
Вес каната, находящегося над жидкостью:
Pкан=mканgHст
где mкан- масса одного метра каната, mкан=1,22 кг.
Pкан= 1,22 *9.81*150 = 1795 Н
Вес каната, находящегося под жидкостью:
Fкан=mканgH
H – максимальная глубина, на которую можно спустить сваб под уровень жидкости, м.
H = (P0+ρж*g*h)*(L-h)ρж*g*h
H = (105+900*9.81*150)*(1000-150)9.81*900*150 = 914 м
Fкан = 1,22 *9.81*914= 10938 Н
= 595.8 +1795+10938 = 13328 Н
Напряжение в точке А определяется как сумма растягивающих и изгибных напряжений.
(2.2)
При этом растягивающие напряжения могут быть определены как
(2.3)
= 4*133283.14*0.0162*0.8 = 82902070 Па = 82,9 МПа
Изгибные напряжения:
(2.4)
= 2.1*1011*0.0010.6+0.016 = 340909090 Па = 340,09 МПа
= 82,9 +340,09 = 422.9 МПа
Условие прочности для каната:
(2.5)
422.9 Мпа 12002 = 600 Мпа
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
