Исследование энергетических параметров гидравлических вибраторов для бурения горизонтальных скважин

• Автор: Хузина, Лилия Булатовна
• Шифр специальности: 05.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 142 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СУЩЕСТВУЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ ВИБРАТОРОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН
1.1. Обзор существующих конструкций вибробуров и гидроударников
1.2. Обзор опубликованных работ по исследованию гидравлических потерь
1.3. Методы определения гидравлических потерь
1.4. Задачи исследования
2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРАВЛИКИ ВИБРАТОРА
2.1. Определение энергетических параметров гидравлического вибратора с перекидным клапаном
2.2. Аналитическое определение перепада давления вибратора, оснащенного перекидным клапаном
2.2.1. Аналитическое определение перепада давления вибратора, оснащенного перекидным клапаном по формуле Жуковского
2.2.2. Аналитическое определение перепада давления вибратора, оснащенного перекидным клапаном по формуле Вейсбаха
2.2.3. Определение перепада давления жидкости, действующей на вибратор с перекидным клапаном по формуле, отражающей геометрические параметры перекидного клапана
2.3. Динамика перепада давления на вибраторе с перекидным клапаном
2.4. Определение частоты работы вибратора с перекидным клапаном

3. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ СТЕНДА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАТОРА
3.1. Разработка конструкции стенда для исследования динамических параметров вибратора
3.2. Оснащение стенда необходимой измерительной аппаратурой
3.2.1. Статическая тарировка датчиков
3.2.2. Измерительная схема стенда для исследования вибратора
3.2.3. Конструкция стенда для исследования гидравлики вибратора с перекидным клапаном
3.3. Результаты стендовых испытаний
3.4. Влияние расхода жидкости на амплитуду пульсации жидкости
3.5. Влияние длины кривошипа на перепад давления и частоту вибратора
3.6. Выдача рекомендаций по конструированию вибраторов с перекидным клапаном для бурения скважин
4. ПРОМЫСЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ВИБРАТОРА ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН
4.1. Совершенствование конструкции вибратора с перекидным клапаном
4.2. Дополнительная нагрузка на долото засчет работы гидравлического вибратора
4.3. Условия проведения испытаний
4.4. Результаты промысловых испытаний

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Акт промысловых испытаний наддолотного вибратора с перекидным клапаном конструкции УГНТУ в Туймазинском УБР
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Тарировочные таблицы для датчиков давления
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Результаты лабораторных экспериментов
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Значения амплитуды давления промывочной жидкости, полученные при испытании наддолотного вибратора в условиях ТУБР, “Башнефть” скв. №
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Диаграмма гидравлического индикатора веса, полученная при бурении с использованием гидромеханического вибратора, скв. № 331 ТУБР АНК «Башнефть», 22.08.98 г

ковского для определения давления гидроудара в трубе при полном закрытии клапана [6]
АРГ = р-с-и, (2.14)
где ДРГ - перепад давления в вибраторе; р - плотность промывочной жидкости; с - скорость распространения гидроударных волн; и - скорость движения промывочной жидкости.
В свою очередь:
о= -У- (2.15)

где О - расход промывочной жидкости, м3/с;
Рпр - площадь проходного сечения, м2.
Подставим (2.2) в формулу (2.1), тогда получим
АР=р'О-0- (2.16)

Вибратор с перекидным клапаном имеет проходное сечение =0,005476 м2. Как указано в [106], скорость распространения гидроударных волн в воде, в колонне 0,05 м бурильных труб равна с=1360 м/с. Расход промывочной жидкости изменяется в пределах 0,0032 м3/с до 0,0100 м3/с. Плотность промывочной жидкости принимает значения от 1000 кг/м3 до 1300 кг/м3. Приведем пример расчета давления гидроудара по формуле Жуковского. Выберем значения: 0=0,0057 м3/с, р=1000 кг/м3. Тогда:
АР=р- С-2_ = Ю00.1360- 0,0057 =1415631 Па (2.17)
РГ1Р 0,005476
Таким образом, получили значения давления гидроудара по формуле Жуковского, предполагая, что клапан полностью закрывает проходное сечение канала.