Prędkość pierścieniowa (AV) to prędkość, z jaką płuczka wiertnicza (szlam) lub cement przemieszcza się w górę w przestrzeni pomiędzy zewnętrzną stroną rury wiertniczej (lub rurki) a wnętrzem obudowy.
Obliczanie AV ma kluczowe znaczenieczyszczenie dziur(zapewnienie wyniesienia sadzonek na powierzchnię) i zarządzanieECD (równoważna gęstość krążąca).
Oto wzory i proces-po{1}}krok po kroku obliczania prędkości pierścieniowej przy użyciu jednostek terenowych i metrycznych.
Formuły
A. Jednostki na polach naftowych (standardowe)
Najpopularniejszy wzór używany w tej dziedzinie podaje wynik wstopy na minutę (ft/min).
AV=24.5×Q/(ID2−OD2)
AV= Prędkość pierścieniowa (stopy na minutę, stopy/min)
Q= Szybkość cyrkulacji błota (galony na minutę, GPM)
ID= Średnica wewnętrznaObudowa(cale)
OD= Średnica zewnętrznaWywiercić rurę lub rurkę(cale)
24.5= Stała (przelicza jednostki powierzchni i przepływu na prędkość)
B. Jednostki metryczne
Wynik podany jest wmetry na minutę (m/min).
AV=1273.24×Q/(ID2−OD2)
AV= Prędkość pierścieniowa (metry na minutę, m/min)
Q= Szybkość cyrkulacji błota (litry na minutę, LPM)
ID= Średnica wewnętrznaObudowa(milimetry, mm)
OD= Średnica zewnętrznaRura wiertnicza(milimetry, mm)
Obliczanie-krok po-kroku (przykład jednostek pola)
Scenariusz:
Obudowa:9-5/8" P110 (IDwynosi 8,681 cala).
Rura wiertnicza:5-calowa średnica zewnętrzna.
Natężenie przepływu (Q):600 GPM.
Krok 1: Wyrównaj średnice do kwadratu.
ID2=8.681×8.681=75.359
OD2=5.0×5.0=25.0
Krok 2: Oblicz różnicę (współczynnik „Powierzchnia”).
75.359−25.0=50.359
Krok 3: Pomnóż natężenie przepływu przez stałą.
24.5×600=14,700
Krok 4: Podziel wynik kroku 3 przez wynik kroku 2.
AV=14,700/50.359=291.9 stóp/min
Metoda alternatywna (z wykorzystaniem pojemności pierścieniowej)
Jeśli już znaszPojemność pierścieniowa(bbl/ft), możesz zastosować tę-metodę dwuetapową:
Znajdź pojemność pierścieniową (AC):
AC(bbl/ft)=(ID2−OD2)/1029.4
Oblicz prędkość:
AV(ft/min)=Natężenie przepływu (BPM)/Wydajność pierścieniowa (bbl/ft)
(Uwaga: BPM=baryłek na minutę. Jeśli masz GPM, podziel najpierw przez 42).
Dlaczego prędkość pierścieniowa ma znaczenie dla OCTG
Czyszczenie otworów (zapobieganie „zakleszczeniu rury”)
Zasada:Błoto musi płynąć w górę wystarczająco szybko, aby wynieść kawałki skał na powierzchnię.
Konsekwencja:Jeśli AVza niskosadzonki opadną i „zakopią” przewód wiertniczy, co przyniesie wielo-milionowe stratyzatkana ruraWypadki.
Zarządzanie ciśnieniem (zapobieganie „utratom krążenia” lub „wydmuchom”)
Zasada:Wyższa prędkość powoduje większe tarcie, co zwiększa-ciśnienie w dolnym otworze (równoważna gęstość krążąca, ECD).
Konsekwencja:Jeśli AVza wysoko, ciśnienie może spowodować pęknięcie formacji (utracone krążenie). Jeśli jest zbyt niska, może nie utrzymać ciśnienia w formacji, co prowadzi do awybuch.
Jakość cementowania (zapewnienie „izolacji strefowej”)
Zasada:Podczas cementowania obudowy wymagana jest określona prędkość, aby całkowicie wyprzeć muł z cementem.
Konsekwencja: Niewłaściwyprędkość prowadzi do „kanalikowania” i słabego uszczelnienia, powodując korozję zewnętrznej obudowy i skracając żywotność odwiertu.
Ochrona rur (zapobieganie „erozji”)
Zasada:Błoto zawierające piasek o dużej prędkości-działa jak materiał ścierny, niszcząc stalowe ściany.
Konsekwencja:Jeśli AVstale za wysokiespowoduje to erozję obudowy i złączy, powodując pocienienie ścianek rur i potencjalnie powodującawaria rury.
Urządzenia procesowe GNEE API 5CT OCTG
Urządzenia do testowania rur GNEE API 5CT OCTG
Certyfikat obudowy szybu naftowego GNEE API 5CT
Często zadawane pytania
Czy powinienem odjąć objętość zajmowaną przez złącza od całkowitej objętości pierścienia?
W obliczeniach ogólnych objętość sprzężenia jest zwykle ignorowana.
WWąska dziuranależy wziąć pod uwagę wiercenie lub-precyzyjne cementowanie. Na przykład złącza P110 LTC mają znacznie większą średnicę zewnętrzną niż korpus rury, co zmniejsza przestrzeń pierścieniową w tym konkretnym przekroju.
W wąskich pierścieniach złącza mogą zmniejszyć rzeczywistą objętość o2% do 5%.
Jak ciężar osłonki (grubość ścianki) wpływa na objętość pierścienia?
To robi ogromną różnicę.
Podczas gdyŚrednica zewnętrzna (OD)jest naprawiony,Grubość ściankiokreśla pojemność wewnętrzną. Na przykład łuska 9-5/8 cala przy 40,00 lb/ft ma znacznie większą średnicę wewnętrzną niż łuska 53,50 lb/ft.
Jeśli wewnątrz tej obudowy znajduje się mniejsza osłona, grubość ścianki zewnętrznej rury określa „szczelinę” (pierścień).Użycie nieprawidłowego parametru grubości ścianki doprowadzi do nieprawidłowej wysokości powrotu cementu.
W jaki sposób rurka EU (zewnętrznie spęczniona) i NU (nie-niespękana) wpływają na objętość pierścienia?
Węże UE:Spęczenie (połączenie końcowe) ma większą średnicę zewnętrzną niż korpus rury. Tworzy to lokalne „wąskie gardło”, zmniejszając objętość pierścieniową w każdym stawie i zwiększając lokalne ciśnienie tarcia.
Jeśli klient kalkulujeWinda gazowalub cykle drenażu, muszą uwzględniać redukcję objętości w spęczeniach; w przeciwnym razie przewidywane ciśnienie w głowicy odwiertu będzie niedokładne.
