Формула расчета объема скважины

Формула расчета объема скважины

Расчет потребного количества бурового раствора для бурения скважины

Количество бурового раствора (в м3), требуемое для бурения геологоразведочной скважины в нормальных условиях, можно определить из выражения

V P = 2V c +V o.c +n 2 c V c (7.1)

где V с — объем скважины заданной проектной глубины, м3; 2 — числовой коэффициент, учитывающий запас промывочной жидкости на буровой; V о.с — объем очистной системы (объем желобной системы, очистных и приемных емкостей), принимаемый в зависимости от геологических условий и глубины скважины равным 3-8 м3; n с =2÷3 — частота смены промывочной жидкости (при бурении в глинистых и малопрочных породах промывочную жидкость можно заменять и чаще).

При бурении в условиях поглощения промывочной жидкости

V п — потери промывочной жидкости, принимаемые равными 3-6% от объема скважины).

На основании обобщения и анализа большого числа фактических данных А.М.Яковлев предлагает необходимый объем промывочной жидкости (в м3) при колонковом бурении рассчитывать по формуле

V p =k c V’ p L ε (7.3)

где V’ p =(4,71÷6,28)D2 — расход промывочной жидкости на 1 м бурения скважины диаметром D, м3; L ε — общий объем бурения с применением промывочной жидкости, м; k с — коэффициент сложности, учитывающий различные геологические условия; для групп сложности I, II, III и IV устанавливаемых опытным путем значения k с соответственно равны 1;2;4; более 5,5.

При бурении с промывкой глинистым раствором потребное количество глины в т может быть рассчитано (если известны плотность глины и плотность раствора) по формуле

где q г — расход глины на 1 м3 раствора, т.

Масса глины m г для приготовления 1 м3 бурового раствора (в кг) с учетом влажности W

(7.5)

где ρ г — плотность глины, ρ г =2300÷2600, кг/м3; ρ в — плотность воды, ρ в =1000 кг/м3; ρ б.р — плотность бурового раствора, кг/м3; W — влажность глины, доли единицы. Для инженерных расчетов принимается W=0,05-0,1.

Объем бурового раствора для глубокого бурения скважины на нефть и газ

V б.р =V 1 +V 2 +V 3 +K 3 V 4 (7.6)

где V 1 — объем приемных емкостей буровых насосов, V 1 =10÷40 м3; V 2 -объем циркуляционной желобной системы, V 2 =4÷7м3; V 3 — требуемый объем бурового раствора, необходимый для механического бурения, м3

V 3 =n 1 L 1 +n 2 L 2 +. +n n L n (7.7)

V 4 — объем скважины, м3; K 3 =2 — коэффициент запаса; L 1 , L 2 . L n — длины интервалов одного диаметра, м; n 1 , n 2 . n n — нормы расхода бурового раствора на 1 м проходки, м в зависимости от вида обсадной колонны, под которую ведется бурение, приводятся ниже

Читайте также:  Дрель ударная зубр ду 710 эрм2 отзывы

По своей форме скважина представляет собой цилиндрическое отверстие в грунте. Расчет объема скважины по точной формуле позволяет определить, сколько земли придется извлечь для утилизации, а также вычислить количество воды, которое она может предоставить жильцам дома за единицу времени. Этот показатель называется дебитом источника.

Что такое дебит?

Под этим термином понимают количество жидкости, которое можно добывать в единицу времени непрерывно без осушения источника. Иными словами это количество пребывающей жидкости, которой наполняется скважина за единицу времени. Характеризуется этот показатель литрами в час.

Расчет объема скважины

Чтобы объем скважины был правильно вычислен, расчеты рассчитывают по определенной формуле. Объемом считают внутренний диаметр обсадной трубы, который известен изначально. Длина становится понятной после окончания буровых работ.

  1. Величину диаметра необходимо пересчитать в метры. Для этого применяют формулу перерасчета дюймов в метры.
  2. Длина обсадных труб определяется как сумма всех звеньев за минусом выступающей части. Также в метрах.
  3. Объем – количество кубометров полезного объема, исходя из внутреннего диаметра обсадных труб.

Точная формула содержит большее количество исходных данных, но дает возможность оценить объем скважинного столба с большей точностью.

В расчетах учитывают:

  • количество воды в скважине в кубометрах (не в литрах);
  • объем эксплуатационных колонн;
  • количество раствора, вытесняющего железо в насосной трубе;
  • объем шланга, вытесняющего жидкость.

При этом учитывается коэффициент запаса. Затруднения может вызвать подсчет эксплуатационных колонн. Для этого число ПИ, равное 3,14, умножают на двойной диаметр, а полученный промежуточный результат делят на глубину самого столба.

Самой распространенной ошибкой является неверное исчисление объема. Во всех формулах используются кубические метры, а не литры. Измеряя диаметр трубы линейкой, учитывают, что результат замера будет в сантиметрах, которые требуется перевести в метры.

Но если все сделать правильно, результат подсчетов подскажет, сколько нужно материалов, и какой именно резервуар придется монтировать в грунте, чтобы скважина, наполняясь водой, была достаточно производительным источником, чтобы обеспечить все нужды семьи, проживающей в доме. Особенно сложного ничего нет. Достаточно внимательно подойти к вопросу, и при помощи элементарных математических действий получить искомые цифры.

Расчет объема жидкости и количества циклов глушения скважины.

·
· Объем жидкости для глушения скважины и количество циклов глушения определяется расчетным путем в зависимости от глубины скважины до середины интервала перфорации, диаметров эксплуатационной колонны и НКТ, объема спущенных в скважину штанг.
· Общий объем жидкости для глушения скважины рассчитывается по формуле:

Читайте также:  Черная краска для кожи своими руками

Н — глубина скважины до цементного моста,
D — внутренний диаметр эксплуатационной колонны.
VэкО — объем эксплуатационной колонны, с учетом спущенного подземного оборудования.

Примечание: Для практических расчетов, в связи с многообразием диаметров эксплуатационных колонн, а иногда и отсутствием данных по толщине стенки эксплуатационной колонны предлагается:
— внутренний диаметр э/к d-127 мм считать равным 113 мм (толщина стенки 7мм);
— внутренний диаметр э/к d-146 мм считать равным 130 мм (толщина стенки 8 мм);
— внутренний диаметр э/к d-168.3 м считать равным 152.3 мм (толщина стенки 8 мм).

Формула определяющая объем жидкости вытесняемой металлом НКТ (без учета муфт):

где. dнкт-dнктВ- соответственно внешний и внутренний диаметр НКТ,
Нсн — глубина спуска насоса, м.

Формула, определяющая объем жидкости, вытесняемой металлом штанг:

Расчет объема скважины и коммуникационного средства.

Чтобы рассчитать необходимые качества бурового раствора, нужно вычислить объем скважины по формуле:

В метрической системе:

V = объем скважины в куб.м

D = диаметр скважины в метрах

L = длина скважины в метрах

Объем зазора может быть вычислен как разница между посчитанным объемом скважины и объемом коммуникационного средства.

Объем коммуникационного средства вычисляется так же, как и объем скважины, только диаметр скважины заменяется на диаметр коммуникационного средства.

Для эффективного вывода шлама из скважины и предотвращения их осаждения из суспензии в скважине, объем потока жидкости должен быть подсчитан путем умножения объема скважины на количество жидкости, протекающей в единицу времени, между 1 и 5 (обычно 3), в зависимости от состояния грунта, размера шлама и дистанции, которую шлам должен пройти до выхода из скважины. В песке объем, который нужно закачать, может быть в 1-3 раза больше, чем посчитанный объем скважины или зазора. Объем жидкости может быть большим в пористой породе или гравелистом грунте из-за потери жидкости при бурении. Для высоко пластичной (разбухающей) глины накачиваемый объем может превосходить объем скважины в 3-5 раз или даже больше, потому что глина увеличивается в объеме и pacтворяется в скважине при вбирании в себя воды. Требуемое количество жидкости может быть очень большим, в случае если:

— глина находится в твердом, сжатом состоянии, т.к. потенциал разбухания будет большим

— глина находится в обезвоженном, высушенном, потрескавшемся состоянии, т.к. будет происходить уход жидкости в породу через усадочные трещины.

Читайте также:  Отношение работы к заряду

Расчет потребного количества бурового раствора для бурения скважины

Количество бурового раствора (в м3), требуемое для бурения геологоразведочной скважины в нормальных условиях, можно определить из выражения

где V с — объем скважины заданной проектной глубины, м3; 2 — числовой коэффициент, учитывающий запас промывочной жидкости на буровой; V о.с — объем очистной системы (объем желобной системы, очистных и приемных емкостей), принимаемый в зависимости от геологических условий и глубины скважины равным 3-8 м3; n с =2÷3 — частота смены промывочной жидкости (при бурении в глинистых и малопрочных породах промывочную жидкость можно заменять и чаще).

При бурении в условиях поглощения промывочной жидкости

V п — потери промывочной жидкости, принимаемые равными 3-6% от объема скважины).

На основании обобщения и анализа большого числа фактических данных А.М.Яковлев предлагает необходимый объем промывочной жидкости (в м3) при колонковом бурении рассчитывать по формуле

где V’ p =(4,71÷6,28)D2 — расход промывочной жидкости на 1 м бурения скважины диаметром D, м3; L ε — общий объем бурения с применением промывочной жидкости, м; k с — коэффициент сложности, учитывающий различные геологические условия; для групп сложности I, II, III и IV устанавливаемых опытным путем значения k с соответственно равны 1;2;4; более 5,5.

При бурении с промывкой глинистым раствором потребное количество глины в т может быть рассчитано (если известны плотность глины и плотность раствора) по формуле

где q г — расход глины на 1 м3 раствора, т.

Масса глины m г для приготовления 1 м3 бурового раствора (в кг) с учетом влажности W

где ρ г — плотность глины, ρ г =2300÷2600, кг/м3; ρ в — плотность воды, ρ в =1000 кг/м3; ρ б.р — плотность бурового раствора, кг/м3; W — влажность глины, доли единицы. Для инженерных расчетов принимается W=0,05-0,1.

Объем бурового раствора для глубокого бурения скважины на нефть и газ

где V 1 — объем приемных емкостей буровых насосов, V 1 =10÷40 м3; V 2 -объем циркуляционной желобной системы, V 2 =4÷7м3; V 3 — требуемый объем бурового раствора, необходимый для механического бурения, м3

V 4 — объем скважины, м3; K 3 =2 — коэффициент запаса; L 1 . L 2 . L n — длины интервалов одного диаметра, м; n 1 . n 2 . n n — нормы расхода бурового раствора на 1 м проходки, м в зависимости от вида обсадной колонны, под которую ведется бурение, приводятся ниже

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector