วิธีการคำนวณความเร็วของวงแหวนในท่อ

ความเร็ววงแหวน (AV) คือความเร็วที่ของไหลเจาะ (โคลน) หรือซีเมนต์เคลื่อนที่ขึ้นไปในช่องว่างระหว่างด้านนอกของท่อเจาะ (หรือท่อ) และด้านในของท่อ

การคำนวณ AV เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำความสะอาดรู(รับประกันว่าการตัดจะถูกส่งไปยังพื้นผิว) และการจัดการECD (ความหนาแน่นหมุนเวียนเท่ากัน).

ต่อไปนี้คือสูตรและขั้นตอน-ทีละ-ในการคำนวณความเร็ววงแหวนโดยใช้ทั้งหน่วยภาคสนามและหน่วยเมตริก

ป้องกันท่อติด: ปรับความเร็ววงแหวนให้เหมาะสมด้วยโซลูชัน OCTG ระดับพรีเมียม

สูตร

A. หน่วยบ่อน้ำมัน (มาตรฐาน)

สูตรทั่วไปที่ใช้ในฟิลด์นี้ให้ผลลัพธ์มาฟุตต่อนาที (ft/min).

AV=24.5×Q/(ID²-OD²)

เอวี= ความเร็ววงแหวน (ฟุตต่อนาที ฟุต/นาที)

Q= อัตราการไหลเวียนของโคลน (แกลลอนต่อนาที, GPM)

บัตรประจำตัวประชาชน= เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของปลอก(นิ้ว)

โอดี= เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อเจาะหรือท่อ(นิ้ว)

24.5= ค่าคงที่ (แปลงหน่วยพื้นที่และการไหลเป็นความเร็ว)

ข. หน่วยเมตริก

ผลลัพธ์มีให้ในเมตรต่อนาที (ม./นาที).

AV=1273.24×Q/(ID²-OD²)

เอวี= ความเร็ววงแหวน (เมตรต่อนาที, m/นาที)

Q= อัตราการไหลเวียนของโคลน (ลิตรต่อนาที, LPM)

บัตรประจำตัวประชาชน= เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของปลอก(มิลลิเมตร, มม.)

โอดี= เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อเจาะ(มิลลิเมตร, มม.)

การคำนวณทีละขั้นตอน (ตัวอย่างหน่วยภาคสนาม)

สถานการณ์:

ปลอก:9-5/8" P110 (ดิบัตรประจำตัวประชาชนเท่ากับ 8.681 นิ้ว)

ท่อเจาะ:5" เส้นผ่านศูนย์กลาง

อัตราการไหล (Q):600 แกลลอนต่อนาที

ขั้นตอนที่ 1: จัดวางเส้นผ่านศูนย์กลาง

บัตรประจำตัวประชาชน²=8.681×8.681=75.359

โอดี²=5.0×5.0=25.0

ขั้นตอนที่ 2: คำนวณความแตกต่าง (ปัจจัย "พื้นที่")

75.359−25.0=50.359

ขั้นตอนที่ 3: คูณอัตราการไหลด้วยค่าคงที่

24.5×600=14,700

ขั้นตอนที่ 4: หารผลลัพธ์ของขั้นตอนที่ 3 ด้วยผลลัพธ์ของขั้นตอนที่ 2

AV=14,700/50.359=291.9 ฟุต/นาที

วิธีการทางเลือก (โดยใช้ความจุแบบวงแหวน)

หากคุณรู้อยู่แล้วว่าความจุแบบวงแหวน(bbl/ft) คุณสามารถใช้วิธีสอง-ขั้นตอนนี้:

ค้นหาความจุวงแหวน (AC):

ไฟฟ้ากระแสสลับ(บาร์เรล/ฟุต)=(ID²-OD²)/1029.4

คำนวณความเร็ว:

AV(ฟุต/นาที)=อัตราการไหล (BPM)/ความจุวงแหวน (บาร์เรล/ฟุต)
(หมายเหตุ: BPM=บาร์เรลต่อนาที หากคุณมี GPM ให้หารด้วย 42 ก่อน)

เหตุใดความเร็ววงแหวนจึงมีความสำคัญสำหรับ OCTG

การทำความสะอาดรู (ป้องกัน "ท่อติด")

หลักการ:โคลนจะต้องไหลขึ้นเร็วพอที่จะนำเศษหินขึ้นสู่ผิวน้ำ

ผลที่ตามมา:ถ้าเป็น AVต่ำเกินไปการตัดจะยุติและ "ฝัง" สายสว่าน ซึ่งนำไปสู่รายได้หลาย-ล้านดอลลาร์ท่อติดอยู่อุบัติเหตุ

การจัดการแรงดัน (ป้องกัน "การสูญเสียการไหลเวียน" หรือ "การระเบิด")

หลักการ:ความเร็วที่สูงขึ้นจะทำให้เกิดแรงเสียดทานมากขึ้น ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความดัน-หลุมด้านล่าง (ความหนาแน่นของการไหลเวียนสมมูลหรือ ECD)

ผลที่ตามมา:ถ้าเป็น AVสูงเกินไปความดันอาจทำให้ชั้นหินแตกได้ (สูญเสียการไหลเวียน). หากต่ำเกินไป อาจไม่สามารถควบคุมแรงกดดันในชั้นหินได้ ซึ่งนำไปสู่ระเบิด.

คุณภาพปูนซีเมนต์ (รับประกัน "การแยกโซน")

หลักการ:เมื่อทำการประสานท่อ ต้องใช้ความเร็วเฉพาะเพื่อแทนที่โคลนด้วยซีเมนต์จนหมด

ผลที่ตามมา: ไม่เหมาะสมความเร็วทำให้เกิด "ช่องทาง" และการปิดผนึกที่ไม่ดี ทำให้เกิดการกัดกร่อนของท่อภายนอกและทำให้อายุการใช้งานของบ่อสั้นลง

การป้องกันท่อ (ป้องกัน "การกัดเซาะ")

หลักการ:โคลนที่มีความเร็วสูง-ซึ่งมีทรายทำหน้าที่เหมือนสารกัดกร่อนที่กัดกร่อนผนังเหล็ก

ผลที่ตามมา:ถ้าเป็น AVสูงเกินไปอย่างต่อเนื่องจะทำให้ปลอกและข้อต่อสึกกร่อนทำให้ผนังท่อบางลงและอาจเป็นสาเหตุได้ท่อขัดข้อง.

อุปกรณ์กระบวนการ GNEE API 5CT OCTG

อุปกรณ์ทดสอบท่อ GNEE API 5CT OCTG

ใบรับรองท่อบ่อน้ำมัน GNEE API 5CT

คำถามที่พบบ่อย

ฉันควรลบปริมาตรที่ครอบครองโดยคัปปลิ้งออกจากปริมาตรวงแหวนทั้งหมดหรือไม่

สำหรับการคำนวณทั่วไป ปริมาตรของข้อต่อมักจะถูกละเว้น

ในหลุมสลิมการเจาะหรือการประสานซีเมนต์ที่มีความแม่นยำสูง- จะต้องได้รับการพิจารณา ตัวอย่างเช่น ข้อต่อ P110 LTC มี OD ใหญ่กว่าตัวท่ออย่างมาก ซึ่งช่วยลดพื้นที่วงแหวนในส่วนเฉพาะนั้น

ในวงแหวนแคบ ข้อต่อสามารถลดปริมาตรจริงได้2% ถึง 5%.

น้ำหนักปลอก (ความหนาของผนัง) ส่งผลต่อปริมาตรวงแหวนเท่าใด

มันสร้างความแตกต่างอย่างมาก

ในขณะที่เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD)ได้รับการแก้ไขแล้วความหนาของผนังกำหนดความจุภายใน ตัวอย่างเช่น ท่อขนาด 9-5/8" ที่ 40.00 ปอนด์/ฟุต จะมี ID ที่ใหญ่กว่าท่อที่ 53.50 ปอนด์/ฟุต มาก

หากคุณใช้ท่อที่มีขนาดเล็กกว่าภายในท่อนี้ ความหนาของผนังท่อด้านนอกจะกำหนด "ช่องว่าง" (วงแหวน)การใช้พารามิเตอร์ความหนาของผนังที่ไม่ถูกต้องจะทำให้ความสูงส่งกลับของปูนซีเมนต์ไม่ถูกต้อง

ท่อ EU (คว่ำภายนอก) กับ NU (ไม่-คว่ำ) ส่งผลต่อปริมาตรวงแหวนอย่างไร

ท่อสหภาพยุโรป:การเสีย (การเชื่อมต่อปลาย) มี OD ใหญ่กว่าตัวท่อ สิ่งนี้จะสร้าง "คอขวด" ในท้องถิ่น ซึ่งจะช่วยลดปริมาตรวงแหวนที่ข้อต่อทุกจุด และเพิ่มแรงกดดันแรงเสียดทานเฉพาะที่

หากลูกค้ากำลังคำนวณลิฟท์แก๊สหรือรอบการระบายน้ำ จะต้องคำนึงถึงปริมาณที่ลดลงเมื่อเกิดการพลิกคว่ำ มิฉะนั้น ความดันหลุมผลิตที่คาดการณ์ไว้จะไม่ถูกต้อง