Проектирование технологического регламента промывочных жидкостей для бурения поисковой на нефть скважины глубиной 4500 м на Горно-Балыклейском месторождении Волгоградской области, страница 7

Если реологические свойства измеряются с помощью вискозиметра ВСН-3 при частотах вращения n1=300 и n2=600 об/мин, эффективную вязкость можно рассчитать по формуле:

hэф =h+t0/6             Единицы измерения:        [hэф]= мПа·с ,[t0]=дПа.

Интервал 0-770 м:                  hэф = 6 + 90/6 = 21 мПа·с.

Интервал 770-1470 м:             hэф =12 + 70/6 = 24 мПа·с.

Интервал 1470-3060 м:           hэф = 8 + 60/6 = 18 мПа·с.

Интервал 3060-3430 м:           hэф = 8 + 60/6 = 18 мПа·с.

Интервал 3430-4130 м:           hэф = 9 + 60/6 = 19 мПа·с.

Интервал 4130-4500 м:           hэф = 14 + 70/6 = 26 мПа·с.

3.Условная вязкость

По величине hэф рассчитывают условную вязкость УВ:

УВ = 14,7+0,87·hэф+0,01·hэф2

При r>1100 кг/м3 вводится поправка

УВ*=(1,10·УВ)/r0

 

Интервал 0-770 м:             УВ*= 1,1·(14,7+0,87·21+0,01·212)/1,13=36¸38 с.

Интервал 770-1470 м:       УВ*= 1,1·(14,7+0,87·24+0,01·242)/1,34=34¸36 с.

Интервал 1470-3060 м:     УВ*= 1,1·(14,7+0,87·18+0,01·182)/1,15=32¸34 с.

Интервал 3060-3430 м:     УВ*= 1,1·(14,7+0,87·18+0,01·182)/1,16= 32¸34 с.

Интервал 3430-4130 м:     УВ*= 1,1·(14,7+0,87·19+0,01·192)/1,22= 31¸33 с.

Интервал 4130-4500 м:     УВ*= 1,1·(14,7+0,87·26+0,01·262)/1,36=35 ¸37 с.

4. Выбор статического напряжения сдвига.

Буровой раствор должен обладать способностью к тиксотропному структурообразованию, достаточной для удержания во взвешенном состоянии частиц утяжелителя и обломков выбуренной породы. Статическое напряжение сдвига как и динамическое напряжение сдвига зависит от сил притяжения между глинистыми частицами. Большему значению t0 должно соответствовать и большее значение q1,q10. Одноминутное значение  статического напряжения сдвига бурового раствора должно находиться в пределах q1=25-35 дПа. Минимальное допустимое значение этого показателя  составляет q1=15 дПа. Согласно рекомендациям ВНИИКРнефти, значение коэффициента тиксотропного структурообразования должно отвечать условию:

                                  кт=q10/q1£3.

Это соотношение можно использовать для выбора предельно допустимого значения десятиминутного напряжения сдвига.

Однако требуемые величины одноминутного и десятиминутного СНС зависят от геолого-технических условий бурения скважин. Они находятся не только в установленных опытным путем пределах, но и далеко за этими пределами. Выбор этих величин  позволит избежать необоснованных завышений или занижений этих параметров, следовательно, осложнений и других технологических и экономических потерь, связанных с ними.

q1, дПа

q10, дПа

0-130

30-35

60-70

130-770

25-30

50-60

770-1470

25-30

50-60

1470-3060

20-25

40-50

3060-3430

20-25

40-50

3430-4130

20-25

40-50

4130-4500

25-30

50-60

14.Проверка правильности выбора реологических свойств исходя из предотвращения размыва стенок скважины в неустойчивых породах (проверка  на режим течения в кольцевом пространстве).

Неустойчивые породы располагаются на протяжении всего разреза скважины. Для сохранения устойчивости стенок скважины необходимо уменьшить эрозионное действие  бурового раствора. Этого можно добиться, поддерживая ламинарный режим течения в затрубном пространстве. Расчёт производится по минимальной площади сечения кольцевого пространства.

Проверку на режим течения осуществим в интервале 4370-4500, сложенным микротрещинноватыми аргиллитами, где возможно осыпание стенок скважины. Вероятность турбулизации потока существует в самом узком месте за УБТС1-178 длиной 206 метров.

Интервал 4370-4500 бурится долотом Dд =215,9 мм. Учитывая коэффициент кавернозности  К =1,1 принимается Dс=1,1·0,2159= 0,2375 м. Подача насосов согласно данным составляет Q = 20 л/с=0,020 м3/с.

Если при выбранных реологических параметрах режим течения в интервале расположения УБТ – ламинарный, то он останется ламинарным и в последующих интервалах.

Скорость восходящего потока  составляет: