Расчет давления на выходе (выкиде) бурового насоса.




Условия работы насоса на трубопровод (на сеть)

Работа насосной установки определяется как самим насосом, так и трубопроводом (сетью), на который работает насос.

Для установившего режима работы необходимо соблюдение материального и знергетического балансов, т.е. и .

Характеристикой трубопровода (сети) называется зависимость потребного для работы сети напора от расхода (подачи насоса).

Для того, чтобы перемещать жидкость по трубопроводам из приемного резервуара в напорный, необходимо затрачивать энергию на подъем жидкости на высоту Н г, равную разности геометрических отметок z1 свободной поверхности приемного и напорного z2 резервуаров, на преодоление разности давлений на поверхности жидкости в резервуарах и на преодоление суммарного гидравлического сопротивления всасывающего и напорного трубопроводов.

 

Иначе говоря, потребный напор сети при данной подаче определяется разностью удельных энергий в конечной и начальной точке трубопровода (сети) и величиной потерь энергии на преодоление гидравлических сопротивлений.

В соответствии с уравнением Д. Бернулли для напорного трубопровода

 

Для всасывающего трубопровода

 

Из условия энергетического баланса и определения напора насоса

 

 

Тогда потребный напор трубопровода (сети)

 

Суммарные потери напора во всасывающем и напорном трубопроводах

Или

 

где .

 

Действительно, из гидравлики известно, что гидравлическое сопротивление пропорционально квадрату скоростей или квадрату расхода.

Тогда потребный напор трубопровода (сети)

 

Величина = потенциальная часть напора, не зависит от расхода, = динамическая часть напора, пропорциональная квадрату расхода,

где

Тогда .

 

Графически зависимость от Q выражается параболой с вершиной в точке Q = 0 и .

При совместном построении на одном графике характеристики насоса и характеристики сети, в месте их пересечения получим рабочую точку А, соответствующую установившемуся режиму работы насоса.

Таким образом, при работе насоса на данную сеть его подача и напор определяются характеристикой сети. Если изменять характеристику сети изменением гидравлического сопротивления, то рабочая точка будет перемещаться по характеристике насоса.

Расчет давления на выходе (выкиде) бурового насоса.

 

В процессе бурения скважины забойным двигателем с промывкой её буровым раствором давление на выходе из насоса должно обеспечить давление, необходимое для работы забойного двигателя и обеспечить преодоление суммарного гидравлического сопротивления при бурении и промывке.

Наиболее тяжелым условием является применение глинистого раствора большой вязкости и плотности при минимальном диаметре скважины.

Давление на входе в забойный двигатель должно быть достаточным для создания необходимого вращающего момента забойного двигателя.

Общие потери напора при бурении определяются из следующего выражения:

,

где коэффициент, учитывающий необходимость запаса давления, (учитывающий дополнительные потери из-за увеличения плотности восходящего потока промывочной жидкости за счет частиц выбуренной породы и др).

Потери давления:

в гладкой части бурильных труб,

в замках или ниппелях,

в кольцевом пространстве между колонной бурильных труб и стенками скважины,

в кольцевом пространстве между замками и стенками скважины,

Потери давления могут не учитываться при большом диаметре бурения (более 76 мм). При малых диаметрах бурения в твердых породах потери могут быть рассчитаны, как и для кольцевого затрубного пространства, с учетом диаметра замков.

в колонковом наборе,

Потери давления в колонковом наборе обусловливаются сопротивлениями движению жидкости выбуренным керном, в промывочных каналах породоразрушающего инструмента и в затрубном пространстве между стенками скважины и колонковой трубой: .

При бурении без отбора керна и . Потери давления в породоразрушающем инструменте и колонковой трубе могут быть приняты ориентировочног в пределах 0,05 – 0,12 МПа.

в обвязке насоса,

при заклинивании керна. Потери давления при заклинивании керна принимаются равными 0,05 МПа.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2022-11-01 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: