Автор: t************@mail.ru, 25 Ноября 2011 в 20:38, контрольная работа
Выполнен расчет эксплуатационной колонны
необходимое количество твердой фазы на 1 м3 раствора
количество цементного порошка на 1 м3 раствора
Gт. = Кц.*q*Vц.=1,05*1200*49,35*10-3
Объём воды для затворения тампонажного материала
Vв. = Кб.*m*Gт. = 1,05*0,5*62,18=32,64 м3 ,
Кт.ц. – коэффициент, учитывающий потери цемента при затаривании смесительных машин и приготовлении раствора.
Гидравлический расчёт цементирования ОК .
Рв.=1360*9,81*(3000-20)+1800*
Рк.п.
=1360*9,81*600+1800*9,81*2250+
Рст. =Рк.п. - Ртр. =49,27-40,11=9,16 МПа.
Рдин. = Рк.п. + Ртр. +Роб.
;
Ртр.
=0,826*0,025*1360*3000*0,0442*
Рк.п.1=0,826*0,035*1800*1000*
Рк.п.2=0,826*0,025*1360*2000*
Рдин. =1,92+2+2,75=6,67 МПа.
Рмах. = Рст. + Рдин.=15,83 МПа.
(Далее продолжаем цементирование в одну ступень ,при условии , что Руст.=Рмах.) .
Определим необходимое количество цементировочных агрегатов
Закачку и продавку
производят 4 агрегата 3ЦА-400 на 4-й скорости
, втулки их по 100 мм.
Определим необходимое количество смесительных машин. Наиболее современными являются машины ЗАС-30, которые снабжены пневматической системой подачи цементного порошка и водоподающим насосом. Потребное число смесительных машин
nсм.=Gт./(mн.*Vб.)=62,18/(
Vб.=13 м3 объем бункера.
Принимаем 4 агрегата 3АС-30.
(∑Q=4*14,2=56,8 л/с)
Ртр.
=0,826*0,025*1360*3000*0,05682
Рк.п.1=0,826*0,035*1800*1000*
Рк.п.2=0,826*0,025*1360*2000*
Рдин.(i+1) =3,2+3,32+4,58+1=12,1 МПа.
Последние 2м3
закачивают 4-мя агрегатами на 3-й скорости
, затем на 2-й скорости. Время закачки tз.
= Vц.р.*10-3
/ ( nц.а.’*qц.а.’*60)=49,35*103/4*
tстоп.
=Vстоп.*103/qц.а.min*60=2*103/
tпр. =56,15*103/4*14,2*60=16,476 мин.
tтно.=30 мин.
tц = 14,48+5,12+16,476+30≈66,1 мин. (tц<tзаг.).
Расчёт натяжения обсадных колонн.
Минимальное значение усилия натяжения определяют по наибольшему значению, вычисленному по формулам
Qн.=Q ;
Qн.=Q+α*E*F*∆t*10-3+0,31*P*d2*
где Р – это внутреннее устьевое давление в колонне при эксплуатации или при интенсификации , МПа ;
l – длина свободной части колонны , м ;
D, d – соответственно внутренний и наружный диаметры колонны , м.
d определяют по средней площади сечения колонны F :
F = (F1*l1+F2*l2+…+Fn*ln)/(l1+l2+…
где l1+l2+…+ln – длины секций ОК, м;
F1 , F2 , Fn – соответствующие площади сечения труб в секциях , м2 ;
γр , γв – удельные веса жидкости за колонной и внутри неё в процессе эксплуатации , Н/м3 ;
α – коэффициент линейного расширения, 1/0С;
E – модуль упругости материала трубы , Па;
∆t – средняя температура нагрева (охлаждения) колонны ,0С.
∆t=((t3-t1)+(t4-t2))/2 ,
где t1, t2 – температура колонны до эксплуатации , 0С;
t3, t4 – температура жидкости за колонной в процессе эксплуатации, 0С;
Ту.=(0,55-0,6)*Тз.=90*0,55=49,
∆t=(58-49,5)/2=4,25 0С .
Значение усилия натяжения Qн. :
Qн.≤[P] ,
где [P] – допустимая осевая нагрузка на трубы колонны, кН.
Qн-Q0-Р1+Р2-Р3≤[P] ;
где Q0- вес колонны от устья до рассматриваемого сечения , кН ;
Р1 – осевое усилие , возникающее в колонне в результате температурных изменений , кН ;
Р2 – осевое растягивающее усилие , возникающее в результате действия внутреннего устьевого давления в процессе эксплуатации ,кН ;
Р3 – осевое усилие
, возникающее в колонне в
Р1= α*E*F*∆t*10-3 ;
∆t-при нагревании положительна , при охлаждении отрицательна ;
Р2=0,47*Р*d2*103 =0,47*20*16,82*10-1=265,3 ;
F=0,785*(0,1682-0,15342)=36,
d=(D2-4*F/3,14)1/2=15,34 см ;
Q=29,4*600*10-2=176,4 кН .
Qн=176,4+12*10-6*2*1011*36,
Проверка прочности колонны в процессе эксплуатации :
n=Pстр./ Qн.+Р2+Р3=1284/297,06+265,3=
Прочность колонны
удовлетворяет условию
CПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.