Выбор оборудования для очистки скважин от песчаной пробки

Оборудование для очистки скважин от песчаной пробки зависит от технологической схемы (рисунки 73 и 74). Промывочный насос определяется исходя из требуемых давления и подачи (производительности).

Рисунок 73 — 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.

Рисунок 74 — 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:

,

где — скорость подъёма песчинок; — скорость восходящего потока жидкости; — 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 , тогда .

2. Общие гидравлическое потери при промывке:

, м.

Здесь — потери напора в промывочных трубах:

, (1)

где — длина промывочных труб, м; — внутренний диаметр промывочных труб, м; — скорость нисходящего потока жидкости в трубах, м/с; — плотность жидкости, т/м³, — коэффициент гидравлических сопротивлении (таблица или расчет).

Условный диаметр труб, мм
	0.040	0.037	0.035	0.034	0.032

, (2)

где — коэффициент, учитывающий увеличение потерь вследствие содержания в жидкости песка (); — внутренний диаметр эксплуатационной колонны, м; — наружный диаметр промывочных труб, м.

При определении гидравлических сопротивлении обратной промывки пользуются теми же формулами, только формула (1) используется для восходящего потока, а формула (2) — для нисходящего.

, (3)

где — доля пустот между частицами песка, занимаемая жидкостью, ; — площадь сечения обсадной колонны, м²; — высота пробки, прошиваемой за один прием (или 12 м); f - площадь сечения кольцевого пространства, м²; — плотность песка (для кварцевого песка т/м³.

и — потери, напора, соответственно, для вертлюга и шланга определяются по опытным данным и могут быть приняты следующие (см. ниже).

— потери напора в наконечнике: насадки диаметром Æ 10 ¸37 мм, фрезер и др.,

, (4)

где — плотность жидкости, г/см³; — подача жидкости, см³/с; см/с²; — коэффициент расхода насадки; — сечение насадки, см².

3. Время, необходимое для подъема размытой породы на поверхность:

,

где — скорость подъема размытой породы.

При промывке нефтью изменения в расчет будут внесены только в определение коэффициента :

· при турбулентном режиме — ;

· при ламинарном режиме — ,

где — число Рейнольдса:

· при течении жидкости в трубе — ;

· при течении жидкости в кольцевом пространстве — ,

где — скорость течения жидкости, м/с; — кинематическая вязкость жидкости, м²/с.

При — режим движения жидкости ламинарный, — турбулентный.