Vận tốc hình khuyên (AV) là tốc độ mà dung dịch khoan (bùn) hoặc xi măng di chuyển lên trên trong khoảng trống giữa bên ngoài ống khoan (hoặc ống) và bên trong vỏ.
Tính AV là rất quan trọng đối vớilàm sạch lỗ(đảm bảo cành giâm được đưa lên bề mặt) và quản lýECD (Mật độ tuần hoàn tương đương).
Dưới đây là các công thức và quy trình từng bước để tính Vận tốc hình khuyên bằng cách sử dụng cả Đơn vị trường và Đơn vị số liệu.
Ngăn chặn ống bị kẹt: Tối ưu hóa vận tốc hình khuyên của bạn với các giải pháp OCTG cao cấp.
Công thức
A. Đơn vị mỏ dầu (Tiêu chuẩn)
Công thức phổ biến nhất được sử dụng trong lĩnh vực này cung cấp kết quả trongfeet trên phút (ft/min).
AV=24.5×Q/(ID2−OD2)
AV= Vận tốc hình khuyên (feet trên phút, ft/phút)
Q= Tốc độ tuần hoàn bùn (galông trên phút, GPM)
NHẬN DẠNG= Đường kính trong củaVỏ bọc(inch)
OD= Đường kính ngoài củaỐng khoan hoặc ống(inch)
24.5= Hằng số (chuyển đổi đơn vị diện tích và dòng chảy thành vận tốc)
B. Đơn vị số liệu
Kết quả được cung cấp trongmét trên phút (m/min).
AV=1273.24×Q/(ID2−OD2)
AV= Vận tốc hình khuyên (mét trên phút, m/phút)
Q= Tốc độ tuần hoàn bùn (lít mỗi phút, LPM)
NHẬN DẠNG= Đường kính trong củaVỏ bọc(mm, mm)
OD= Đường kính ngoài củaỐng khoan(mm, mm)
Tính toán từng bước-theo-Bước (Ví dụ về đơn vị trường)
Kịch bản:
Vỏ:9-5/8" P110 (NHẬN DẠNGlà 8,681 inch).
Ống khoan:5" OD.
Tốc độ dòng chảy (Q):600 GPM.
Bước 1: Bình phương đường kính.
NHẬN DẠNG2=8.681×8.681=75.359
OD2=5.0×5.0=25.0
Bước 2: Tính hiệu (hệ số "Diện tích").
75.359−25.0=50.359
Bước 3: Nhân tốc độ dòng chảy với hằng số.
24.5×600=14,700
Bước 4: Chia kết quả của Bước 3 cho kết quả của Bước 2.
AV=14,700/50.359=291.9 ft/phút
Phương pháp thay thế (Sử dụng công suất hình khuyên)
Nếu bạn đã biếtCông suất hình khuyên(bbl/ft), bạn có thể sử dụng phương pháp hai{0}}bước này:
Tìm công suất hình khuyên (AC):
AC(bbl/ft)=(ID2−OD2)/1029.4
Tính vận tốc:
AV(ft/min)=Tốc độ dòng chảy (BPM)/Công suất hình khuyên (bbl/ft)
(Lưu ý: BPM=Thùng mỗi phút. Nếu bạn có GPM, trước tiên hãy chia cho 42).
Tại sao vận tốc hình khuyên lại quan trọng đối với OCTG
Làm sạch lỗ (Ngăn ngừa "Ống ống bị kẹt")
Nguyên tắc:Bùn phải chảy lên trên đủ nhanh để đưa các mảnh đá vụn lên bề mặt.
Kết quả:Nếu AV làquá thấp, cành giâm sẽ lắng xuống và "chôn vùi" dây khoan, dẫn đến hàng{0}}triệu đô laống bị kẹttai nạn.
Quản lý áp suất (Ngăn chặn "Mất lưu thông" hoặc "Thổi phồng")
Nguyên tắc:Vận tốc cao hơn tạo ra nhiều ma sát hơn, làm tăng áp suất-ở đáy lỗ (Mật độ tuần hoàn tương đương hoặc ECD).
Kết quả:Nếu AV làquá cao, áp suất có thể phá vỡ sự hình thành (mất tuần hoàn). Nếu nó quá thấp, nó có thể không chịu được áp lực thành hệ, dẫn đến hiện tượngsự bùng nổ.
Chất lượng xi măng (Đảm bảo “cách ly khu vực”)
Nguyên tắc:Khi xi măng vỏ, cần có một vận tốc cụ thể để thay thế hoàn toàn bùn bằng xi măng.
Kết quả: không đúng cáchvận tốc dẫn đến "phân kênh" và độ kín kém, gây ra sự ăn mòn vỏ bên ngoài và rút ngắn tuổi thọ của giếng.
Bảo vệ đường ống (Ngăn chặn "Xói mòn")
Nguyên tắc:Bùn-tốc độ cao chứa cát hoạt động giống như chất mài mòn, làm mòn các bức tường thép.
Kết quả:Nếu AV làliên tục quá cao, nó sẽ ăn mòn vỏ và khớp nối, làm mỏng thành ống và có khả năng gây ra hiện tượngsự cố đường ống.
GNEE API 5CT OCTG Thiết bị xử lý
Thiết bị kiểm tra đường ống GNEE API 5CT OCTG
Giấy chứng nhận vỏ giếng dầu GNEE API 5CT
Câu hỏi thường gặp
Tôi có nên trừ thể tích chiếm bởi các khớp nối khỏi tổng thể tích hình khuyên không?
Đối với các tính toán chung, khối lượng ghép thường được bỏ qua.
TRONGlỗ mỏngviệc khoan hoặc trát xi măng-có độ chính xác cao phải được xem xét. Ví dụ: khớp nối P110 LTC có OD lớn hơn đáng kể so với thân ống, giúp giảm không gian hình khuyên trong phần cụ thể đó.
Trong các hình vành hẹp, các khớp nối có thể làm giảm thể tích thực tế bằng2% đến 5%.
Trọng lượng vỏ (độ dày thành) ảnh hưởng đến thể tích hình khuyên như thế nào?
Nó tạo ra sự khác biệt lớn.
Trong khiĐường kính ngoài (OD)đã được cố định,Độ dày của tườngquyết định nội lực. Ví dụ: vỏ 9-5/8" ở tốc độ 40,00 lb/ft có ID lớn hơn nhiều so với vỏ ở tốc độ 53,50 lb/ft.
Nếu bạn đang chạy một ống vỏ nhỏ hơn bên trong ống này, thì độ dày thành ống bên ngoài sẽ chỉ ra "khoảng trống" (hình khuyên).Sử dụng sai thông số độ dày thành sẽ dẫn đến chiều cao trả lại xi măng không chính xác.
Ống EU (Không ổn định bên ngoài) so với ống NU (Không{1}}Không ổn định) ảnh hưởng đến thể tích hình khuyên như thế nào?
Ống EU:Phần khó chịu (kết nối cuối) có OD lớn hơn thân ống. Điều này tạo ra một “nút cổ chai” cục bộ, làm giảm thể tích hình khuyên ở mỗi khớp và tăng áp lực ma sát cục bộ.
Nếu khách hàng đang tính toánThang máy khíhoặc chu trình thoát nước, chúng phải tính đến việc giảm thể tích khi bị đảo lộn; nếu không, áp suất đầu giếng dự đoán sẽ không chính xác.
