№3 Тәжірибелік жұмыс

Жуу сұығының бұрғылау тізбегі ішімен ағу кезінде қысымдар жоғалуын анықтау

Жуу сұйығының бұрғылау тізбегі ішімен ағу кезіндегі негізгі мәселе оның шығыны , ағыс тығыздығы , реологиялық көрсеткіштері және , бұрғылау және ауырлатылған бұрғылау құбырларының ішкі диаметрінің шамасы, бұрғылау тізбегі мен АБҚ – ның ұзындығы белгілі болған жағдайда қысымдар жоғалуын анықтау.

Берілген мәндер:

- жуу сұйығының шығыны , м³/с;

- жуу сұйығының тығыздығы ;

- ерітіндінің шекті ығысу кернеуі ;

- ерітіндінің тұтқырлығы ;

- бұрғылау құбырларының жалпы ұзындығы ;

- АБҚ – ныңжалпы ұзындығы ;

- бұрғылау құбырларының ішкі диаметрі ;

- АБҚ –ның ішкі диаметрі .

Жұмыстың орындалу әдістемесі

Жуу сұйығын бұрғылау құбырлары мен АБҚ – ның ішімен айдау кезінде жалпы қысымдар жоғалуы (жергілікті қарсыласусыз) төмендегі формула бойынша анықталады:

(3.1)

мұнда, - жуу сұйығының бұрғылау құбырларымен ағысындағы қысымдар жоғалуы, Па;

- жуу сұйығының АБҚ-мен ағысындағы қысымдар жоғалуы, Па.

Қарастырылған қысымдар жоғалуын есептеу үшін алдымен құбырладағыағыс режимін анықтау керек. Соған байланысты есептеуге қажетті формула таңдалады. Осы мақсатта ағыстың құрылымдық (ламинарлы) режимнен турбулентті режимге ауысуына тікелей қатысы бар жуу сұйығы ағысының критикалық Рейнольдс сандары есептеледі.

(3.2 )

мұнда, - Хедстрем саны, ол келесі формуламен анықталады:

, (3.3 )

мұнда, - жуу сұйығының тығыздығы, кг/м³;

- бұрғылау құбырлары немесе АБҚ ішкі диаметріне тең, гидравликалық радиус, м;

- ерітіндінің шекті ығысу кернеуі, Па;

- ерітіндінің тұтқырлығы, .

Одан кейін ерітіндінің бұрғылау құбырлары мен АБҚ ішімен ағысы кезіндегі нақты Рейнольдс сандары келесі қатынастармен анықталады:

(3.4 )

(3.5 )

Егер нақты сандар , критикалық сандардан , үлкен болса, онда ағыс режимі турбулентті; ал егер керісінше болса, онда ағыс режимі ламинарлы болады.

Турбулентті ағыс режимінде жуу сұйығының құбырларда ағысы кезінде қысымдар жоғалуы Дарси-Вейбах формуласы бойынша анықталады:

; (3.6 )

. (3.7 )

мұнда, -ерітінді бұрғылау құбырлары мен АБҚ-мен аққан кездегі гидравликалық қарсыласу коэффициенттері. Олардың мәні келесі формулалармен анықталады:

(3.8 )

(3.9 )

мұнда, - құбырлардың ішкі кедір-бұдырлығы, .

Ламинарлы режимде гидравликалық қарсыласу коэффициенттерін анықтау үшін алдымен жуу сұйығының бұрғылау құбырлары мен АБҚ-дағы ағысы кезінде Бингам критерийлері тағайындалады.

R_e= vD_p/ηp

3.1 – сурет. Дөңгелек құбыр ішімен бингамды сұйық аққан кездегі гидравликалық қарсыласу коэффициенті.

; (3.10 )

. (3.11 )

Есептелген нақты Рейнольдс сандары , және Бингам критерийлеріне байланысты график (3.1-сурет) бойынша гидравликалық қарсыласу коэффициентерін анықтаймыз.