Тандем - 2, шлакоблочные станки, бетоносмесители


Производство оборудования и технологии
Рубрики

ВЫБОР БУРОВОГО РАСТВОРА И ЕГО РАСХОДА

При выборе бурового раствора следует стремиться иметь воз­можно меньшие значения удельного веса, напряжения сдвига и. вязкости и как можно меньшую концентрацию твердых частиц в нем. При благоприятных геологических условиях следует отда­вать предпочтение воде, воздуху или газам. В определенных уело — . виях хорошие результаты дает применение аэрированных промы­вочных жидкостей.

Удельный вес промывочной жидкости, как правило, выбирают с таким расчетом, чтобы* во-первых, не допустить поступление в ствол скважины флюидов йз проходимых пород и поглощения промывочной жидкости и, во-вторых, предотвратить нарушение устойчивости стенки скважины. .

Для удовлетворения первого условия удельный вес промывоч­ной жидкости в Г/см3 можно определять по формуле

(170)

Юрпл I и

Уж = 77———- Г О

**ПП 1г

ПЛ. К

или по формуле [31]

(171)

Уж = Юр;л + ь = рот + ъ,

где рпл — пластовое давление в кГ/см3 Япл. к — глубина залега­ния кровли пласта в м; Ь — величина, зависящая от конкретных условий; р *л — градиент пластового давления в кГ/см2 на 1 м; рот — относительное пластовое давление.

Величину b можно определять по формуле

ВЫБОР БУРОВОГО РАСТВОРА И ЕГО РАСХОДА

в которой ч=0,1—0,15 для скважин глубиной до 1200 м и ц=0,05— 0,10 для скважин большей глубины. Для нормальных условий бурения обычно принимают 6 = 0,15—0,20.

При бурении скважин на площадях с аномально высокими пластовыми давлениями приходится поддерживать вполне опре­деленное соотношение между статическим давлением промывоч­ной жидкости и пластовым давлением. В таком случае Ь подсчи­тывается по формуле

7Г2-. <173>

“П7Г If •

6 =

в которой Др — оптимальное превышение статического давления промывочной жидкости над пластовым давлением в кГ/см2. Зна­чение Др определяется на основе опыта бурения скважин в кон­кретных условиях; оно может составлять всего 15—10 кГ/см2 и меньше [70]. Величина уж в рассматриваемых условиях должна удовлетворять неравенству

(174>

юр;л<тж< юр*

где р* —градиент гидроразрыва пласта в кГ/см2 на 1 м.

Удельный вес промывочной жидкости для создания необходи­мого противодавления на стенку скважины, так же как и Др, обычно выбирается на основе опыта бурения в данных условиях. Аналитическое решение этого вопроса рассмотрено в работах [42, 97, 105].

Расход бурового флюида для очистки забоя определяется по данному значению подачи его на единицу площади забоя q3, ско­рости истечения его из промывочных устройств долота ии, давле­ния струи на забой рсз. Рекомендации по выбору q3, vn и рсз изло­жены на стр. 41. Расход промывочной жидкости для предотвра­щения подмятия частиц выбуренной породы шарошками вычис­ляется по формуле

(175)

Q = 0,417 -10 ВЯЦ. КВ етп sin 20,

где Я— средняя площадь поперечного сечения потока, вынося­щего выбуренную породу в кольцевое пространство, в см2 еш — количество шарошек; 0 — угол наклона осей цапф к оси долота; п— скорость вращения шарошек в об]мин [49]. Значения Я для трехшарошечных долот типа М приведены в табл. 25.

Таблица 25

Иска» ………

214

243

269

295

П, см2 ….. ……….

106

183

t

235

276

Выбуренная порода должна не только немедленно удаляться с забоя в кольцевое пространство, но и выноситься на дневную по­верхность; при этом не должно допускаться чрезмерное обогаще­ние промывочной жидкости этой породой. Считается [94], что при нормальных условиях бурения достаточно иметь такое Q, чтобы vn составляла 0,9—1,3 м]сек или несколько выше при проходке глин, глинистых сланцев и песков и 0,75—1,0 м/сек при разбури — вании скальных пород. При использовании гидромониторных до­лот обеспечить такие значения vn весьма затруднительно из-за чрезмерно высоких потерь давления в циркуляционной системе. Допускается [113] при бурении указанными долотами в обычных условиях снижать скорость восходящего потока до 0,76—0,51 м/сек (ос от 0,9 до 15 м/ч); в то же время отмечается, что в тех слу — , чаях, когда оп может быть увеличена, существенно может быть повышена и vc.

С уменьшением диаметра скважины увеличивается стесненность кольцевого пространства, поэтому необходимо повышать va. Рекомендуется [87, 114] при нормальных условиях бурения гидро­мониторными долотами иметь ип не ниже 0,4 м/сек для долот диаметром 318—381 мм и не ниже 0,7 м/сек для долот диаметром 155 мм.

Требуемое значение va можно подсчитать теоретически [55, 94, 108].

При бурении в осложненных условиях и на больших глубинах ип должна быть выше, чем при бурении в нормальных условиях и на небольших глубинах; она должна обеспечивать хорошее со­стояние ствола скважины, предотвращая или сводя к минимуму посадки и затяжки бурильной колонны и проработки скважины.

В определенных условиях это достигается применением таких Q, при которых отмечается турбулентный режим ее движения в коль­цевом пространстве [70].

На выбор подачи промывочной жидкости влияет ряд факторов, основными из которых являются: гидравлическая мощность буро­вой установки, допускаемое давление нагнетания (определяемое прочностью насосов и манифольда), возможность регулирова­ния Q, диаметр и тип долота и бурильных труб, свойства прохо­димых пород, параметры промывочной жидкости, G, п, геологиче­ские условия и глубина бурения. Значение Q, выбранное согласно рассмотренным выше условиям, должно корректироваться с уче­том указанных факторов и опыта бурения.

Всегда следует стремиться вести бурение при возможно мень­шей подаче бурового флюида, которая должна устанавливаться на основе опыта бурения в данных или аналогичных условиях или на основе специально поставленных промысловых экспериментов. Рекомендуется находить минимальную скорость восходящего по­тока промывочной’жидкости vnmin, при которой еще не наблю­даются сальникообразования на долоте, забойных двигателях и бурильных замках и загрязнения ствола скважины. Чтобы избе-

жать трудностей при определении величины коэффициента ушире — ния скважины, задача установления УПтш решается без учета это­го коэффициента. Тогда минимально допустимый расход промы­вочного флюида вычисляется по формуле

Qmin = 785(D2 — d2)va min, (176)

где D и d в м; ynmin в м/сек и Q в л/сек (D—диаметр долота и d — наружный диаметр бурильных труб).

Рациональной подачей промывочной жидкости является расход QTS, определяемый для конкретных условий на основе технико­экономического анализа.

Оставить комментарий