Тандем - 2, шлакоблочные станки, бетоносмесители


Производство оборудования и технологии
Рубрики

ОСОБЕННОСТИ ВЫНОСА ПОРОДЫ В ИСКРИВЛЕННОЙ СКВАЖИНЕ

При циркуляции глинистого раствора в искривленной сква­жине создаются более благоприятные условия для слипания от­дельных мелких частиц выбуренной породы в агрегаты, чем в обычной (вертикальной скважине. Максимальный диаметр слипшейся частицы, которая может выноситься из скважины, равен

i/j

= D — й(н,

где D диаметр скважины; dn — наружный диаметр бурильной трубы.

Скорость движения частицы в кольцевом пространстве

где v — скорость потока глинистого раствора; w — скорость погружения частицы в растворе.

Скорость погружения частицы при турбулентном потоке ■обычно определяют по формуле Риттингера

где уп —объемный вес породы; уж —объемный вес раствора; d — диаметр частицы; k — опытный коэффициент, зависящий ■от формы частицы.

При структурном режиме течения скорость погружения частиц породы определяется по формуле

где а = — г-, т. е. отношение диаметра данной частицы к диа­

метру нетонущей; т0 — начало текучести глинистого раствора; rj — структурная вязкость.

Движение частиц породы в искривленной скважине отли­чается от такового в вертикальной.

В наклонно-направленной скважине частицы, слипаясь друг с другом, будут двигаться под влиянием силы, равной Рх = Pcosа (рис. 57).

Сила сопротивления движению частицы шарообразной формы определяется по формуле Ньютона

nd2

~4—

Vw. w —

g

f=c

где с — коэффициент, зависящий от формы тела и рода жид­кости; g — ускорение силы тяжести; d—диаметр частицы; Уж — удельный вес жидкости; w — скорость движения частицы в жидкости. Вес шарообразной частицы в жидкости

nd3 ~6~

Р =

Рис. 57. Схема движения ча­стиц породы в наклонно-на­правленной скважине.

(у п — Уж).

Рис. 58. Схема расположения за­стойной зоны.

/ — скважина; 2 — бурильная труба; 3 — застойная зона; 4 — поток рас­твора; 5 — желоб.

Так как крупные частицы е искривленной скважине дви­жутся по наклонной плоскости, то скорость их погружения будет зависеть от угла искривления скважины. Удельный вес частицы принимается больше удельного веса жидкости.

Из условия Рх = / находим

W = k j/~d x’j cos a.

Следовательно, за счет повышенного сопротивления частиц погружению при уп > Уж и выносу при уп < Уж интенсивность налипания частиц на стенки ствола искривленной скважины, а следовательно, скорость сужения его при данных параметрах раствора и скорости потока будут тем выше, чем сложнее кон­фигурация ствола скважины.

В искривленных скважинах вследствие наличия желобов ха­рактер движения потока промывочной жидкости значительно усложняется, обусловливая повышенную интенсивность налипа­ния частиц породы на стенки скважины.

Например, если бурильная труба частично входит в желоб, то в пределах желоба и части ствола, примыкающего к бурильной трубе, образуется застойная зона (рис. 58) с незначительной скоростью движения потока, а временами даже полного покоя. В зоне застоя создаются условия для более интенсивного нали­пания частиц породы, а следовательно, местных сужений ствола. Наибольшая скорость движения промывочной жидкости обычно — наблюдается в ядре потока, а наименьшая — у стенок ствола.

Для улучшения условий выноса частиц породы и предупре­ждения сужения стволов искривленных скважин скорость по­тока раствора в кольцевом пространстве рекомендуется повы­шать против обычных вертикальных скважин на величину, про­порциональную изменению площади кольцевого пространства, за счет образования желоба. Так, например, при бурении сква­жины долотом № 12 трубами диаметром 65/&" скорость потока при наличии желоба для обеспечения нормальных условий вы­носа частиц должна быть на 30% больше обычной.

При невозможности за счет повышения производительности насоса увеличить скорость восходящего потока раствора про­мывать скважину следует, вращая колонну бурильных труб, так как в этом случае подъемная способность промывочной1 жидкости несколько возрастает и очистка скважины улуч­шается.

Оставить комментарий