Тампонирующей смеси из скважины

Давление на выкиде насоса для вымыва тампонирующей смеси при прямой промывке р_п является суммой следующих величин:

— давления на преодоление разности гидростатических давлений столбов тампонирующей смеси и бурового раствора в затрубном пространстве и НКТ р_г.с..

— давления на преодоление гидравлических сопротивлений при движении промывочной жидкости по НКТ р_т;

— давления на преодоление гидравлических сопротивлений при движении по затрубному пространству столбов бурового раствора в тампонирующей смеси р₃.

 

 

Давление на выкиде насоса для вымыва тампонирующей смеси при обратной промывке р₀ - сумма следующих величин:

— давления на преодоление разности гидростатических давлений столбов тампонирующей смеси и промывочной жидкости в трубах и затрубном пространстве р_г.с..

— давления на преодоление гидравлических сопротивлений при движении бурового раствора по затрубному пространству р₃;

— давления на преодоление гидравлических сопротивлений при движении по трубам столбов бурового раствора и тампонирующей смеси р_т.

1. Значение р_г.с определяется по формуле:

 

 

где h_ц - высота столба цементного раствора в трубах или затрубном пространстве;

r_ц, r_ж - соответственно плотность цементного и бурового раствора;

g = 9,81 м/с².

Для выбора формул при расчете давления на преодоление гидравлических сопротивлений определяют режимы течения тампонирующей смеси и бурового раствора в трубах и затрубном пространстве.

Режимы течения бурового и цементного растворов устанавливают сопоставлением расчетной критической w_кр и фактической w_ф скоростей движения жидкости в трубах (w_т) или затрубном пространстве (w₃);

при w_ф < w_кр — режим течения структурный;

при w_ф > w_кр — режим течения турбулентный.

 

;

где t — динамическое напряжение сдвига цементного (t_ц) или глинистого (t_г) растворов;

r — плотность бурового (r_г) или цементного (r_ц) растворов.

 

 

где q — расход жидкости;

F — площадь поперечного сечения канала.

При структурном режиме течения

 

(5.2)

 

(5.3)

 

Здесь h_р — высота столба бурового или цементного раствора в трубах или затрубном пространстве; h — структурная вязкость бурового или цементного раствора; D, d_н, d_в — соответственно внутренний диаметр колонны, наружный и внутренний диаметры НКТ.

Для практических расчетов в табл. 5.5. приведены значения h и t, наиболее широко применяемых цементных растворов.

При турбулентном режиме течения бурового или цементного растворов в трубах и затрубном пространстве

 

(5.4)

 

(5.5)

 

Здесь l_т(т), l_т(3) – соответственно коэффициент гидровлических сопротивлений в трубах и затрубном пространстве.

Для практических расчетов при турбулентном режиме течения буровых и цементных растворов можно принять:

 

l_т(т) = 0,028; l_т(3) = 0,054.

 

2. Режимы течения воды или водных растворов солей устанавливают сопоставлением расчетного значения параметра Re при течении жидкости в трубах (Re_т) или затрубном пространстве (Re_з) с его критическим значением Re_кр = 2300:

Таблица 5.5.