La velocitat anular (AV) és la velocitat a la qual el fluid de perforació (fang) o el ciment viatja cap amunt a l'espai entre l'exterior del tub de perforació (o tub) i l'interior de la carcassa.
Calcular AV és fonamental per aneteja de forats(assegurant-se que els talls es portin a la superfície) i gestionarECD (densitat circulant equivalent).
A continuació es mostren les fórmules i el procés-a-pas a pas per calcular la velocitat anular mitjançant unitats de camp i unitats mètriques.
Eviteu la canonada encallada: optimitzeu la vostra velocitat anular amb solucions OCTG premium.
Les Fórmules
A. Unitats de jaciments petroliers (estàndard)
La fórmula més comuna utilitzada en el camp proporciona el resultat enpeus per minut (ft/min).
AV=24.5×Q/(ID2−OD2)
AV= Velocitat anular (peus per minut, peus/min)
Q= Taxa de circulació del fang (galons per minut, GPM)
ID= Diàmetre interior delCarcassa(polzades)
OD= Diàmetre exterior delTub o tub de perforació(polzades)
24.5= Constant (converteix unitats d'àrea i de flux en velocitat)
B. Unitats mètriques
El resultat es proporciona ametres per minut (m/min).
AV=1273.24×Q/(ID2−OD2)
AV= Velocitat anular (metres per minut, m/min)
Q= Taxa de circulació del fang (litres per minut, LPM)
ID= Diàmetre interior delCarcassa(mil·límetres, mm)
OD= Diàmetre exterior delTub de perforació(mil·límetres, mm)
Càlcul-a-pas a pas (exemple d'unitats de camp)
Escenari:
Carcassa:9-5/8" P110 (ElIDés de 8,681 polzades).
Tub de perforació:5" OD.
Caudal (Q):600 GPM.
Pas 1: quadrat els diàmetres.
ID2=8.681×8.681=75.359
OD2=5.0×5.0=25.0
Pas 2: calculeu la diferència (el factor "Àrea").
75.359−25.0=50.359
Pas 3: Multipliqueu el cabal per la constant.
24.5×600=14,700
Pas 4: Dividiu el resultat del pas 3 pel resultat del pas 2.
AV=14,700/50.359=291.9 peus/min
Mètode alternatiu (utilitzant la capacitat anular)
Si ja coneixeu elCapacitat anular(bbl/ft), podeu utilitzar aquest mètode de dos-passos:
Troba la capacitat anular (AC):
AC(bbl/ft)=(ID2−OD2)/1029.4
Calcula la velocitat:
AV(fts/min)=Flux (BPM)/capacitat anular (bbl/ft)
(Nota: BPM=barrils per minut. Si teniu GPM, primer dividiu-lo per 42).
Per què és important la velocitat anular per a OCTG
Neteja de forats (Evitació de "tub enganxat")
Principi:El fang ha de fluir cap amunt amb prou rapidesa per portar els talls de roca a la superfície.
Conseqüència:Si AV ésmassa baix, els talls s'assentaran i "enterraran" la sarda de perforació, donant lloc a diversos-milions de dòlarstub enganxataccidents.
Gestió de la pressió (prevenció de la "perduda de la circulació" o dels "explots")
Principi:Una velocitat més alta crea més fricció, la qual cosa augmenta la pressió del-fonat inferior (densitat circulant equivalent o ECD).
Conseqüència:Si AV ésmassa alt, la pressió pot trencar la formació (circulació perduda). Si és massa baix, pot no contenir la pressió de formació, donant lloc a aesclat.
Qualitat de cimentació (assegurant l'"aïllament de la zona")
Principi:Quan es cimenta la carcassa, es requereix una velocitat específica per desplaçar completament el fang amb ciment.
Conseqüència: InadequatLa velocitat condueix a la "canalització" i un segellat deficient, provocant corrosió externa de la carcassa i escurçant la vida útil del pou.
Protecció de canonades (prevenció de l'"erosió")
Principi:El fang d'alta velocitat-que conté sorra actua com un abrasiu, desgastant les parets d'acer.
Conseqüència:Si AV ésconstantment massa alt, erosionarà la carcassa i els acoblaments, aprimant les parets de la canonada i potencialment provocantfallada de la canonada.
Equips de procés GNEE API 5CT OCTG
Equips de prova de canonades GNEE API 5CT OCTG
Certificat GNEE API 5CT de carcassa de pou de petroli
Preguntes freqüents
He de restar el volum ocupat pels acoblaments del volum total anular?
Per als càlculs generals, normalment s'ignora el volum d'acoblament.
EnForat primperforació o cimentació{0}}d'alta precisió, s'ha de tenir en compte. Per exemple, els acoblaments P110 LTC tenen un OD significativament més gran que el cos de la canonada, la qual cosa redueix l'espai anular en aquesta secció específica.
En els anells estrets, els acoblaments poden reduir el volum real2% a 5%.
Quant afecta el pes de la carcassa (gruix de la paret) al volum anular?
Fa una diferència enorme.
Mentre que elDiàmetre exterior (OD)està fixat, elGruix de paretdetermina la capacitat interna. Per exemple, una carcassa de 9-5/8 "a 40,00 lliures / peu té una identificació molt més gran que una de 53,50 lliures / peu.
Si esteu executant una carcassa més petita dins d'aquesta, el gruix de la paret de la canonada exterior determina el "buit" (anell).L'ús d'un paràmetre de gruix de paret incorrecte donarà lloc a una alçada de retorn del ciment incorrecta.
Com afecten el volum anular el tub EU (malestar extern) i el tub NU (no-motitzat)?
Tubs de la UE:El trencament (connexió final) té un OD més gran que el cos de la canonada. Això crea un "coll d'ampolla" local, reduint el volum anular a cada articulació i augmentant la pressió de fricció local.
Si el client està calculantAscensor de gaso cicles de drenatge, han de tenir en compte la reducció de volum en els trasbals; en cas contrari, la pressió prevista al cap del pou serà inexacta.
