1.6.2. Выбор оборудования для очистки скважин от песчаной пробки
Оборудование для очистки скважин от песчаной пробки зависит от технологической схемы (рис. 32 и 33). Промывочный насос определяется исходя из требуемых давления и подачи (производительности).
Рис. 32. Схема прямой (а) и обратной (б) промывок скважин:
1 – колонна; 2 – НКТ; 3 – устьевой тройник; 4 – промывочный вертлюг; 5 – промывочный насосный агрегат; 6 – устьевой сальник; 7 – переводник со шлангом
Рис. 33. Оборудование скважины при промывке ее аэрированной жидкостью с добавкой ПАВ:
1 – обратный малан; 2 – манифольд; 3 – устьевой сальник; 4 – НКТ; 5 – шланг; 6 – вентили; 7 манифольд; 8 – манометр; 9 – смеситель-аэратор; 10 – обратные клапаны; 11 – вентиль; 12 расходомер; 13 – насос; 14 - емкость
Производительность первоначально целесообразно принять: из условий минимальной подачи насоса (1 передача коробки перемены передач двигателя); из условий размыва песка струей жидкости из насадки.
Для определения необходимого давления следует провести гидравлический расчет промывки.
Способ промывки: 1 - прямая; 2 - обратная; 3 - комбинированная; 4 - непрерывная.
При гидравлическом расчете промывки подлежат определению следующие параметры, которые устанавливают технологические характеристики проведения работ с оценкой требуемого давления и расхода жидкости, а также времени на осуществление процесса.
1. Скорость восходящего потока жидкости должна быть больше скорости падения в ней частичек песка:
n = в - w,
где n - скорость подъёма песчинок; в - скорость восходящего потока жидкости; w - средняя скорость свободного падения песка в жидкости, определяемая в зависимости от диаметра частиц песка.
Диаметр частиц песка, мм
|
0,3
|
0,25
|
0,2
|
0,1
|
0,01
|
, см/с
|
3,12
|
2,53
|
1,95
|
0,65
|
0,007
|
Обычно принимается, что в = 2w, тогда n = в - (в /2) = в /2.
2. Общие гидравлическое потери при промывке
h = h1 + h2 + h3 + h4 + h5 + h6, м.
Здесь h1 - потери напора в промывочных трубах
 , (1.1)
где Н - длина промывочных труб, м; d - внутренний диаметр промывочных труб, м; Vн - скорость нисходящего потока жидкости в трубах, м/с; ж - плотность жидкости, т/м3, - коэффициент гидравлических сопротивлении (таблица или расчет).
Условный диаметр труб, мм
|
48
|
60
|
73
|
89
|
114
|
|
0,040
|
0,037
|
0,035
|
0,034
|
0,032
|
 , (1.2)
где - коэффициент, учитывающий увеличение потерь вследствие содержания в жидкости песка ( = 1,121,2); Dв - внутренний диаметр эксплуатационной колонны, м; dн - наружный диаметр промывочных труб, м.
При определении гидравлических сопротивлении обратной промывки пользуются теми же формулами, только формула (1.1) используется для восходящего потока, а формула (1.2) - для нисходящего.
 , (1.3)
где m - доля пустот между частицами песка, занимаемая жидкостью, m = 0,30,45; F площадь сечения обсадной колонны, м2; l - высота пробки, прошиваемой за один прием (l = 6 или 12 м); f - площадь сечения кольцевого пространства, м2; n - плотность песка (для кварцевого песка n = (2,652,7)т/м3.
h4 и h5 - потери, напора, соответственно, для вертлюга и шланга определяются по опытным данным и могут быть приняты следующие (см. ниже).
h6 - потери напора в наконечнике: насадки диаметром 1037 мм, фрезер и др.,
 , (1.4)
где ж - плотность жидкости, г/см3; Q - подача жидкости, см3/с; g = 980 см/с2; н = 0,9 - коэффициент расхода насадки; fн - сечение насадки, см2.
3. Время, необходимое для подъема размытой породы на поверхность
T = H/Vn ,
где Vn - скорость подъема размытой породы.
При промывке нефтью изменения в расчет будут внесены только в определение коэффициента :
при турбулентном режиме
 ,
при ламинарном режиме
 ,
где Re - число Рейнольдса;
при течении жидкости в трубе
Re = (Vd)/v;
при течении жидкости в кольцевом пространстве
 ,
где V - скорость течения жидкости, м/с; v - кинематическая вязкость жидкости, м2/с.
При Re < 2320 - режим движения жидкости ламинарный;
Re > 2800 - турбулентный.
|
