Решение задачи 10 варианта: Расчет параметров вызова притока

Ниже представлено решение задач №1 и №2 для варианта 10, оформленное для переписывания в тетрадь. Расчет параметров вызова притока из пласта (Вариант 10) Дано: \( \rho_p = 1300 \) кг/м\(^3\) (плотность бурового раствора) \( \rho_v = 1000 \) кг/м\(^3\) (плотность воды) \( H_t = 1500 \) м (глубина спуска НКТ) \( H = 1510 \) м (глубина скважины) \( \Delta P_t = 1,65 \) МПа (потери в НКТ) \( \Delta P_{kp} = 1,15 \) МПа (потери в затрубе) \( D_{ev} = 148 \) мм \( = 0,148 \) м (внутр. диаметр колонны) \( d_n = 60 \) мм \( = 0,06 \) м (внешний диаметр НКТ) \( d_v = 50,3 \) мм \( = 0,0503 \) м (внутренний диаметр НКТ) \( P_{pl} = 19,63 \) МПа (пластовое давление) \( g = 9,81 \) м/с\(^2\) Задача 1 Определить максимальное давление на устье скважины при замещении жидкости. Решение: Максимальное давление на устье определяется по формуле: \[ P_{ust} = (\rho_p - \rho_v) \cdot g \cdot H_t \cdot 10^{-6} + \Delta P_t + \Delta P_{kp} \] (Множитель \( 10^{-6} \) используется для перевода Паскалей в Мегапаскали). Подставим значения: \[ P_{ust} = (1300 - 1000) \cdot 9,81 \cdot 1500 \cdot 10^{-6} + 1,65 + 1,15 \] \[ P_{ust} = 300 \cdot 9,81 \cdot 1500 \cdot 10^{-6} + 2,8 \] \[ P_{ust} = 4,4145 + 2,8 = 7,2145 \text{ МПа} \] Ответ: \( P_{ust} = 7,21 \text{ МПа} \). Задача 2 Определить объем легкой жидкости (воды), который необходимо закачать для создания депрессии на пласт. Решение: 1. Рассчитаем площади сечений: Площадь сечения внутренней полости НКТ (\( S_t \)): \[ S_t = \frac{\pi \cdot d_v^2}{4} = \frac{3,14 \cdot 0,0503^2}{4} \approx 0,001986 \text{ м}^2 \] Площадь сечения межтрубного пространства (\( S_{kp} \)): \[ S_{kp} = \frac{\pi \cdot (D_{ev}^2 - d_n^2)}{4} = \frac{3,14 \cdot (0,148^2 - 0,06^2)}{4} \approx 0,01436 \text{ м}^2 \] 2. Рассчитаем необходимый объем воды (\( V_v \)) по формуле: \[ V_v = S_{kp} \cdot H_t + S_t \cdot \left[ \frac{(P_{pl} - \Delta P_{kp} - \Delta P_t) \cdot 10^6 / g - H \cdot \rho_p}{\rho_v - \rho_p} \right] \] Вычислим значение в скобках (высота столба легкой жидкости в НКТ): \[ h = \frac{(19,63 - 1,15 - 1,65) \cdot 10^6 / 9,81 - 1510 \cdot 1300}{1000 - 1300} \] \[ h = \frac{1715596 - 1963000}{-300} = \frac{-247404}{-300} \approx 824,68 \text{ м} \] 3. Итоговый объем: \[ V_v = 0,01436 \cdot 1500 + 0,001986 \cdot 824,68 \] \[ V_v = 21,54 + 1,64 = 23,18 \text{ м}^3 \] Ответ: \( V_v = 23,18 \text{ м}^3 \).