Содержание:

ГЛАВА 1. Расходомеры промывочной жидкости. 3

1.1. Расход промывочной жидкости – как важнейший режимный
параметр. 3

1.2. Датчики расхода жидкости. 5

1.3. Точки съема сигнала (ТСС), их анализ, датчики
расходомеров промывочной жидкости, их принцип работы, характеристика. 6

1.4. Принципиальная схема расходомеров промывочной
жидкости, характеристика: условия и правила эксплуатации. 7

1.5. Измерители расхода бурового раствора. 11

1.6. Классификация способов и средств измерения расхода
жидкости. 21

1.7. Точки съема сигнала для расходомеров бурового
раствора. 24

1.8. Расходомер РГР-100. 25

1.9. Расход бурового раствора на выходе из скважины.. 26

ЛИТЕРАТУРА.. 27

Фрагмент текста работы:

ГЛАВА 1. Расходомеры
промывочной жидкости

1.1. Расход промывочной
жидкости – как важнейший режимный параметр

Расход промывочной жидкости
оказывает существенное влияние на механическую скорость бурения, проходку на
долото, чистоту и состояние ствола скважины.

Выделим основные функции
промывочной жидкости:

— очистка забоя скважины от
шлама;

— вынос шлама на поверхность;

— обеспечение работы ГЗД в
технологически необходимом режиме при турбинном бурении.

Расход промывочной жидкости
должен быть таким, чтобы частицы разрушенной породы, образованные каким-либо
элементом породоразрушающего инструмента, удалялись до начала воздействия
следующего элемента. Однако в реальных условиях обеспечить совершенную очистку
забоя от шлама невозможно из-за влияния множества факторов.

Бурение всегда связано с
прокачкой жидкости через циркуляционную систему скважины, так называемой «промывкой»,
что, в свою очередь, требует определения ожидаемых давлений на насосах, потерь
давления на отдельных участках циркуляционной системы и еще многого другого.

Спускоподъемные операции с
бурильными, обсадными и насосно-компрессорными трубами всегда сопровождаются
изменением давления в скважине. Пределы изменения этого давления диктуются
условиями бурения, поэтому определение допустимых скоростей движения колонн
является важнейшей частью гидродинамических расчетов в бурении.[1]

Гидравлические расчеты
выполняются при моделировании процессов проявления из скважин (при нефте-,
газо-, водопроявлениях). Совершенно невозможно обойтись без гидравлических
расчетов при проектировании режима глушения фонтанирующей скважины, когда необходимо
выбрать оптимальный режим закачки, не допуская превышения допустимых внутренних
давлений на обсадные колонны при сохранении избыточного давления на проявляющий
пласт на всех этапах глушения.

Результаты гидравлических
расчетов нужны и при прочностных расчетах бурильных и обсадных колонн. Без
выполнения гидравлических расчетов невозможно составить оптимальную программу
цементирования обсадной колонны.

Непрерывная циркуляция бурового
раствора при бурении должна обеспечивать чистоту ствола скважины и забоя,
охлаждение долота, способствовать эффективному разрушению породы, предупреждать
осложнения.

При неизменной осевой нагрузке и
частоте вращения долота с увеличением секундного
расхода бурового раствора улучшается очистка забоя и возрастает
механическая скорость проходки. Однако увеличение секундного раствора
эффективно лишь пока он не достигнет некоторой величины Q_д, при Q_мах
механическая скорость проходки стабилизируется. Величина Q_д зависит
от конструкции долота, схемы очистки забоя, удельной осевой нагрузки, частоты
вращения, твёрдости породы и свойств бурового раствора.[2]

Содержание:

Оглавление
Введение 3
1. Основные принципы промывки буровой скважины 5
1.1. Технология использования промывочной жидкости 5
1.2. Расход промывочной жидкости как важнейший режимный фактор 9
2. Применение расходомеров при промывке буровых скважин 14
2.1. Принцип работы и свойства расходомеров промывочной жидкости 14
2.2. Элементы и датчики расходомеров 18
2.3. Специфика работы расходомера РГР-100 21
Заключение 25
Список использованной литературы 27

Введение:

При вращательном бурении с непрерывной замкнутой циркуляцией промывочные жидкости выполняют свою основную и наиболее важную функцию: очистку забоя от выбуренной породы и вынос се на поверхность.
В ранний период развития технологии вращательного бурения в качестве промывочной жидкости применяли воду. Вода в процессе бурения загрязнялась, в нее переходили частицы выбуренной породы и особенно глинистые частицы, обладающие способностью диспергироваться до размеров, приближающихся к коллоидным и образовывать стабильные системы.
Опыт бурения показал, что такие глинистые суспензии, названные глинистыми растворами, во многих случаях способствовали улучшению условий бурения, сокращению числа обвалов, поглощений, выбросов. Глинистые растворы получили широкое распространение, и долгое время использование других промывочных жидкостей, особенно воды, считалось недопустимым. Однако опыт новаторов-нефтяников Урало-Поволжья показал, что при бурении в карбонатных породах использование воды более выгодно как технологически, так и экономически. В последние годы в качестве промывочных жидкостей стали применять растворы на нефтяной основе и гидрофобные эмульсии, содержащие в качестве дисперсионной среды углеводородные жидкости (нефть, соляровое масло), а в качестве дисперсной фазы — битум.
Необходимость создания и применения разнообразных по составу и свойствам промывочных жидкостей объясняется разнообразием условий бурения. Промывочные жидкости обладают определенными физическими и химическими свойствами, что обусловливает их огромное влияние на весь технологический процесс проводки скважин. Без всякого преувеличения можно сказать, что одним из наиболее. важных мероприятий, определяющих успех проводки скважины последующей ее эффективной эксплуатации, является правильный выбор типа промывочной жидкости, а также своевременное измерение ее эксплуатационных параметров.
Расходомеры жидких сред предназначены для измерения объемного расхода промывочных жидкостей в скважинах и трубопроводах, а также передачи результатов измерения в виде унифицированного выходного сигнала.
Целью данной работы является изучение специфики работы современных расходомеров промывочной жидкости.
Задачи работы:
• Раскрыть основные принципы технологии промывки скважин,
• Рассмотреть расход промывочной жидкости в качестве важнейшего режимного фактора,
• Изучить принципы работы и свойства расходомеров промывочной жидкости,
• Проанализировать конструкцию современных расходомеров и правила их эксплуатации,
• Рассмотреть специфика работу расходомера РГР-100 .
Объектом исследования в данной работе являются расходомеры промывочной жидкости.
Предмет исследования – специфика применения расходомеров промывочной жидкости в нефтегазовом производстве.
В структуру работы входит: введение, основная часть, состоящая из двух глав, объединяющих пять параграфов, заключение и список использованной литературы.

Заключение:

Исходя из рассмотренного в работе материала, можно сделать вывод о том, что одним из ключевых параметров режима промывки любой скважины – это расход промывочной жидкости. Контроль за промывочной жидкостью в нагнетательной линии насосов и на выходе из скважины дает возможность установить возникновение газонефтепроявлений или поглощений, их интенсивность, момент окончания разбуривания поглощающих и проявляющих пластов, оценить эффективность изоляционных работ, то есть свести к минимуму технико-экономические потери, обусловленные осложнениями при бурении скважин.
Промывочные жидкости могут содержать в качестве дисперсионной среды воду (промывочные жидкости на водной основе) или нефть (промывочные жидкости на нефтяной основе). промывочные жидкости представляют собой гетерогенные дисперсные системы, содержащие жидкости и твердые частицы различной дисперсности и состава. Вследствие того, что поверхность твердых частиц, составляющих дисперсную фазу, весьма велика, взаимодействие между твердой фазой и жидкостью, происходящее па этой поверхности, оказывает существенное влияние на свойства промывочных жидкостей. Это взаимодействие проявляется в притяжении или отталкивании молекул жидкости поверхностью твердой фазы.
Расход промывочном жидкости определяется с учетом ряда технологических условий, зависит от способа бурения, типа забойного двигателя и долота.
Принцип действия расходомеров — ультразвуковой с времяимпульсным кодированием. Расходомер генерирует одиночный импульс длительностью 250 нс акустической волны, проходящий через измеряемый поток, и регистрирует изменения, вызываемые потоком. При прохождении акустического импульса по потоку жидкости время прохождения импульса уменьшается, при прохождении против потока — увеличивается. На основе разности времени прохождения акустических импульсов по и против потока проводится вычисление объемного расхода.
Конструктивно расходомер состоит из преобразователя первичного углового (ППУ) или преобразователя первичного осевого (ППО), преобразователя вторичного расхода жидкости (РЖУ), соединительного кабеля связи с преобразователем первичным (КСП), соединительного кабеля связи с преобразователем вторичным (КСВ), переходной муфты и пр.
Расходомеры РГР-100 предназначен для контроля мгновенного расхода электропроводных жидкостей, в частности бурового раствора на водной основе, и устанавливаются в напорном трубопроводе бурового или тампонажного манифольда. Преобразователь расхода по уровню взрывозащиты относится к особо взрывоопасному электрооборудованию. Расходомеры состоят из первичного и вторичного преобразователей и указывающего прибора. Принцип действия индукционного расходомера РГР-100 основан на законе электромагнитной индукции. Электропроводная жидкость может быть рассмотрена как бесконечное число проводников, при прохождении которых в магнитном поле возникает э.д.с., пропорциональная средней скорости потока. В отличие от существующих отечественных и зарубежных индукционных расходомеров РГР-100 компенсирует влияние на показания прибора не только электрических, но и магнитных свойств жидкости (при работе на утяжеленных буровых растворах) и, кроме того, рассчитаны на работу при повышенных колебаниях параметров питания (при работе от дизель-генераторной установки).
Широкое применение расходомеров промывочной жидкости дает возможность корректно определять и регулировать интенсивность промывки, позволит избежать ряд аварий (прихваты снаряда, «прижоги» коронок), тем самым поднять производительность труда при бурении скважин. 

Фрагмент текста работы:

1. Основные принципы промывки буровой скважины
1.1. Технология использования промывочной жидкости

Промывочные жидкости приготовляют путем диспергирования различных твердых, газообразных и жидких веществ в воде или нефти (дизельном топливе). Под диспергированием понимают тонкое измельчение твердых и жидких тел в данной среде, в результате чего повышается степень дисперсности системы. В состав дисперсной системы входят дисперсная фаза (диспергированное вещество) и дисперсионная среда (непрерывная фаза). Промывочные жидкости могут содержать в качестве дисперсионной среды воду (промывочные жидкости на водной основе) или нефть (промывочные жидкости на нефтяной основе) .
Дисперсная фаза промывочных жидкостей на водной основе может состоять из частиц глины, утяжелителя, выбуренной породы, а также диспергированных капелек нефти или других углеводородных жидкостей. Дисперсная фаза промывочных жидкостей на нефтяной основе может содержать частицы глины, утяжелителя, выбуренной породы и капельки воды. Размеры частиц дисперсной фазы характеризуются степенью дисперсности, под которой понимают количество частиц, которое можно было бы уложить вплотную на 1 см длины. Следовательно, дисперсность является величиной, обратной размерам частиц. В свою очередь размер частиц и дисперсность влияют на величину удельной поверхности, которая представляет собой суммарную поверхность всех частиц, приходящуюся на единицу веса или объема диспергированного вещества (обычно на 1 г или на 1 см3) . Между дисперсностью Д, средними размерами частиц а и удельной поверхностью существуют зависимости:
где Sуду — удельная поверхность, приходящаяся на 1 г вещества; SудV — удельная поверхность, приходящаяся на 1 см3 вещества; уп — удельный вес вещества в гс/см3.
В зависимости от размеров частиц дисперсной фазы различают следующие виды дисперсных систем:
1) Истинные растворы — вещество диспергировано до размеров отдельных молекул. Различают истинные растворы низкомолекулярных и высокомолекулярных веществ. Последние долгое время относили к так называемым гидрофильным коллоидам. Молекулы в истинных растворах низкомолекулярных веществ имеют размеры, не превышающие 10A. Так, средний диаметр молекулы воды равен ЗА; сернокислого кальция — 7,7А. Водорастворимые высокомолекулярные вещества с линейной формой макромолекул (больших молекул) имеют длину до 4000—8000А, но их поперечник имеет размеры обычных молекул (3—7,5А). Истинные растворы представляют собой однофазные системы, так как в таких системах отсутствуют границы между растворенными веществами и средой.
2) Коллоидные растворы — твердые частицы диспергированы до размеров, которые невозможно рассмотреть в обычный микроскоп, Ho легко различаются при боковом освещении (эффект Тиндаля). Коллоидные частицы имеют размеры от 10 до 1000А (1—100 ммк), удельная поверхность частиц коллоидных растворов имеет величину от 6*10в-5 до 6*10в-7 1/см. Частицы коллоидных размеров проходят через тонкие бумажные фильтры, но задерживаются на ультрафильтрах.