Буровые промывочные растворы

Коэффициенты уравнения регрессии рассчитаем по формулам

После всех расчетов уравнение (4) примет вид:

(7)

Статистическая значимость коэффициентов уравнения (7) проверяется по условию bi2bi, где 2bi - доверительный интервал. Если это условие выполняется, то коэффициенты незначимы и члены уравнения (bi) с незначимыми коэффициентами отбрасываются.

Граница доверительного интервала определяется по формуле:

гдеtkp - критическое значение критерия Стьюдента,

S(bi) - средняя квадратичная ошибка коэффициентов уравнения регрессии.

гдеS(y) - ошибка эксперимента,

гдеS2(y) - дисперсия воспроизводимости, определяемая по формуле:

Для полнофакторного эксперимента ошибки всех коэффициентов равны между собой.

Критическое значение критерия Стьюдента выбирается по таблице 8 [1] в зависимости от числа степеней свободы f=8(3-1)=16 и заданного уровня значимости p=0,05 (tkp=2,12).

Тогда: bi=2,120,28=0,59 и 2bi=1,18.

Следовательно, коэффициенты b12, b13, b23, b123 статистически не значимы и уравнение (7) примет вид:

(8)

Гипотеза об адекватности уравнения регрессии проверяется по условию: FpFT, где

Fp,FT - расчетное и табличное значения критерия Фишера.

Расчетное значение Fp определяется по формуле:

гдеSад2 - дисперсия адекватности, определяемая по формуле:

(9)

где - количество значимых коэффициентов уравнения регрессии,

yu - расчетное значение параметра оптимизации для каждого опыта.

Для составления таблицы 20 в уравнение (8) подставляем для каждого опыта значения X1, X2, X3 из таблицы 18 и подсчитываем значения yu.

Таблица 20

Расчетные и экспериментальные значения параметра оптимизации

Определим расчетное значение критерия Фишера:

Табличное значение критерия Фишера определяется для соответствующих степеней свободы: fад=N-; fE=N(r-1) и принятого уровня значимости p=0,05 из таблицы 10 [1].

Fт=3,0 для fад=4; fE=16. Fp <FT=3,0, следовательно уравнения (7) и (8) адекватны.

3.4 Определение оптимальной концентрации реагентов

Для определения оптимальных концентраций химреагентов перейдем от кодированных значений переменных уравнений (7) и (8) к натуральным значениям, используя формулу:

(10)

где Xi - кодовое значение i-го фактора,

xi - натуральное текущее значение i-го фактора,

xi0 - начальный уровень фактора,

xi - интервал варьирования i-го фактора.

Соответствующие значения переменных подставим в (8):

(11)

Уточненные концентрации химреагентов определяют из уравнения (11), задаваясь требуемым значением выходного показателя и минимальными значениями концентраций наиболее дефицитных или дорогих реагентов.

x1=0,2%, x2=0,5%, x3=0,04%

Результаты расчета на программе «Statgraphics» приведены в приложении 1.

На заключительном этапе эксперимента приготовили раствор 0,5 л по уточненной рецептуре с вводом всех проектных добавок (использовался экспериментальный пеногаситель «Триксан»).

Параметры полученного раствора:

=1,15 г/см3,

УВ=8 с,

ПФ=10 см3/30 мин,

РН=5,

СНС1/10=3,3/3,3 мгс/см2.

Данный раствор по показателям плотности, условной вязкости и pH удовлетворяет принятым нормам. Для понижения показателя фильтрации на 2-3 единицы необходимо увеличить концентрацию гипана на 1-2%. А для снижения СНС необходимо увеличить концентрацию кальцинированной соды.

4. Определение потребного количества растворов, расхода компонентов по интервалам бурения

Определим потребное количество бурового раствора V, для бурения скважины.

(12)

где VП - объем приемных емкостей, буровых насосов и желобов, VП=50 м3,

a - коэффициент запаса бурового раствора, a=1,5,

VС - объем скважины в конце интервала бурения с промывкой данным раствором,

VБ - объем бурового раствора, расходуемого в процессе бурения интервала при поглощениях, очистке от шлама и т. д.

(13)

гдеDi - диаметры скважины по интервалам бурения, [ 2 ]

li - длины интервалов скважины постоянного диаметра.

(14)

гдеni - нормы расхода бурового раствора на 1 м проходки по интервалам бурения.

Тогда количество бурового раствора, потребного для бурения скважины будет равно:

Количество глинпорошка определяется по формуле:

(15)

где qг - количество глинпорошка, необходимое для приготовления 1 м3 глинистого раствора.

(16)

где Г - плотность сухого глинпорошка, Г=2,4 г/см3,

В - плотность воды, взятой для приготовления бурового раствора, В=1,0 г/см3,

Р - плотность бурового раствора, Р=1,1 г/см3,

m - влажность глинпорошка, m=0,07.

Количество воды для приготовления бурового раствора определяется по формуле:

(17)

гдеqВ - количество воды для приготовления 1 м3 бурового раствора.

(18)

Полученные данные для наглядности сведем в таблицу 21.

Таблица 21

5. Приготовление буровых растворов

5.1 Технология приготовления бурового раствора

Процесс приготовления бурового раствора включает в себя три технологические операции:

а) приготовление исходного раствора;

б) обработка его реагентами для обеспечения требуемых параметров;

в) обеспечение требуемой плотности в случае разбуривания пластов с аномальным давлением.

Исходный раствор готовится по требуемой плотности смешением дисперсной среды (вода) и дисперсной фазы (глинопорошок).

Технология обработки раствора реагентами должна предусматривать очередность и способ ввода реагентов. Их дозирование и время перемешивания предусмотренными техническими средствами, контроль параметров должны производиться согласно регламенту.

5.2 Выбор оборудования для приготовления растворов

В современных условиях бурения для приготовления бурового раствора используется следующее оборудование: блок приготовления растворов БПР-70 с выносными гидроэжекторными смесителями и загрузочными воронками, емкости циркуляционной системы с гидравлическими и механическими перемешивателями, диспергатор, насосы.

В таблице 22 приведен состав оборудования для приготовления и очистки бурового раствора, применяемый в УБР.

Таблица 22

Оборудование для приготовления и очистки бурового раствора

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5