Ringhastighet (AV) är den hastighet med vilken borrvätska (slam) eller cement färdas uppåt i utrymmet mellan utsidan av borrröret (eller röret) och insidan av höljet.
Att beräkna AV är avgörande förhålrengöring(se till att sticklingar bärs upp till ytan) och hanteraECD (Equivalent Circulating Density).
Här är formlerna och steg-för-processen för att beräkna ringhastighet med både fältenheter och metriska enheter.
Förhindra fast rör: Optimera din ringhastighet med premium OCTG-lösningar.
Formlerna
A. Oljefältsenheter (standard)
Den vanligaste formeln som används i fältet ger resultatet ifot per minut (ft/min).
AV=24.5×Q/(ID2−OD2)
AV= Ringhastighet (fot per minut, fot/min)
Q= Mud Circulation Rate (gallons per minut, GPM)
ID= Innerdiameter avHölje(tum)
OD= Ytterdiameter avBorrrör eller slang(tum)
24.5= Konstant (omvandlar area- och flödesenheter till hastighet)
B. Metriska enheter
Resultatet tillhandahålls imeter per minut (m/min).
AV=1273.24×Q/(ID2−OD2)
AV= Ringhastighet (meter per minut, m/min)
Q= Mud Circulation Rate (liter per minut, LPM)
ID= Innerdiameter avHölje(millimeter, mm)
OD= Ytterdiameter avBorrrör(millimeter, mm)
Steg-för-stegsberäkning (exempel på fältenheter)
Scenario:
Hölje:9-5/8" P110 (TheIDär 8,681 tum).
Borrrör:5" OD.
Flödeshastighet (Q):600 GPM.
Steg 1: Kvadra diametrarna.
ID2=8.681×8.681=75.359
OD2=5.0×5.0=25.0
Steg 2: Beräkna skillnaden (faktorn "Area").
75.359−25.0=50.359
Steg 3: Multiplicera flödeshastigheten med konstanten.
24.5×600=14,700
Steg 4: Dividera resultatet av steg 3 med resultatet av steg 2.
AV=14,700/50.359=291.9 fot/min
Alternativ metod (med ringformig kapacitet)
Om du redan känner tillRingformig kapacitet(bbl/ft), kan du använda den här två-metoden:
Hitta ringkapacitet (AC):
AC(bbl/ft)=(ID2−OD2)/1029.4
Beräkna hastighet:
AV(ft/min)=Flödeshastighet (BPM)/annulär kapacitet (bbl/ft)
(Obs! BPM=fat per minut. Om du har GPM, dividera med 42 först).
Varför ringhastighet är viktigt för OCTG
Hålrengöring (förhindrar "stuckna rör")
Princip:Lera måste rinna uppåt tillräckligt snabbt för att bära upp bergskärningar till ytan.
Följd:Om AV ärför lågt, kommer sticklingar att lägga sig och "begrava" borrsträngen, vilket leder till flera-miljoner dollarfastnat rörolyckor.
Tryckhantering (förhindrar "förlorad cirkulation" eller "utblåsningar")
Princip:Högre hastighet skapar mer friktion, vilket ökar botten-hålets tryck (Equivalent Circulating Density eller ECD).
Följd:Om AV ärför högt, kan trycket bryta formationen (förlorad cirkulation). Om det är för lågt, kan det misslyckas med att innehålla formationstrycket, vilket leder till enutblåsning.
Cementeringskvalitet (säkrar "zonisolering")
Princip:Vid cementering av höljet krävs en specifik hastighet för att helt förskjuta leran med cement.
Följd: Felaktighastighet leder till "kanalisering" och dålig tätning, vilket orsakar yttre höljeskorrosion och förkortar brunnens livslängd.
Rörskydd (förhindrar "erosion")
Princip:Hög-slam som innehåller sand fungerar som ett slipmedel och sliter på stålväggarna.
Följd:Om AV ärgenomgående för högt, kommer det att erodera höljet och kopplingarna, tunna ut rörväggarna och potentiellt orsakarörfel.
GNEE API 5CT OCTG Processutrustning
GNEE API 5CT OCTG Rörtestutrustning
GNEE API 5CT Certifikat för oljekällans hölje
FAQ
Ska jag subtrahera volymen som upptas av kopplingar från den totala ringformiga volymen?
För allmänna beräkningar ignoreras vanligtvis kopplingsvolymen.
ISmalt hålborrning eller hög-precisionscementering måste det övervägas. Till exempel har P110 LTC-kopplingar en betydligt större OD än rörkroppen, vilket minskar det ringformiga utrymmet i den specifika sektionen.
I smala ringar kan kopplingar minska den faktiska volymen med2 % till 5 %.
Hur mycket påverkar höljets vikt (väggtjocklek) den ringformiga volymen?
Det gör en enorm skillnad.
MedanYtterdiameter (OD)är fast, denVäggtjocklekbestämmer den interna kapaciteten. Till exempel har ett 9-5/8" hölje på 40,00 lb/ft ett mycket större ID än ett på 53,50 lb/ft.
Om du kör ett mindre hölje inuti den här, dikterar väggtjockleken på det yttre röret "gapet" (annulus).Användning av fel väggtjockleksparameter kommer att leda till en felaktig cementreturhöjd.
Hur påverkar EU (External Upset) vs. NU (Non{1}}Upset)-slang den ringformiga volymen?
EU-slangar:Upset (ändanslutningen) har en större OD än rörkroppen. Detta skapar en lokal "flaskhals", vilket minskar den ringformiga volymen vid varje led och ökar det lokala friktionstrycket.
Om kunden räknarGaslifteller dräneringscykler måste de ta hänsyn till volymminskningen vid störningarna; annars kommer det förutsagda brunnshuvudtrycket att vara felaktigt.
