Составление технологического регламента промывочной жидкости для бурения скважины в определенных геологических условиях, страница 6

Согласно рекомендациям ВНИИКР нефти, значение коэффициента тиксотропного структурообразования должно отвечать условию:

к_т=q₁₀/q₁£3

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

Интервал Параметр	0 – 100 м	100 – 800 м	800 – 3070   м	3070-3500   м
Одноминутное статическое напряжение сдвига q1, дПа	30 – 35	25 – 30	30 – 35	30 – 35
Десятиминутное статическое напряжение сдвига q10  дПа	70 – 80	60 – 70	40 – 50	40 – 50

Проверка правильности выбора реологических свойств исходя из предотвращения размыва стенок скважины в неустойчивых породах.

 Неустойчивые породы располагаются в интервалах 1100 - 2500 м. Для сохранения устойчивости стенок скважины необходимо уменьшить эрозионное действие  бурового раствора. Этого можно добиться, поддерживая ламинарный режим течения в затрубном пространстве. На данном интервале (1100 – 2500 м.) бурильная колонна состоит из:

УБТ – 178 (150м.), ТБВК – 140 (950м.).

 Интервал бурится долотом D_д =215,9 мм. Учитывая коэффициент кавернозности (для глин кавернозность не более 25%) К =1,25 примем D_скв=1,25*215,9=0,2698 м.

Подача насосов составляет Q = 22 л\с

Скорость восходящего потока вычислим по формуле:

W = Q/[0.785*(D_СКВ² –D_Н²)] 

Примем D_Н  = 0,178 м (диаметр УБТ)

W = 0,022/[0,785(0,2698² – 0,178²) = 0,68 м\с

Определим критическую скорость течения, при котором ламинарный режим переходит в турбулентный для первого раствора в интервале 1100 – 2500 м. с r = 1200 кг\м³ h = 8 мПа*с  t_о = 70 дПа. При проверки на турбулизацию потока следует выбирать самый легкий раствор, т.е. с мин. плотностью, мин. реологическими показателями h и t₀, и мин. зазор между трубами.

He = [t_о*(D_СКВ–D_Н)²*r]/h²         He = [7*(0,2698-0,178)²*1200]/0,008² =1106075

Re_кр =7 ,3*He^0.58+2100               Re = 7.3*1106075^0.58+2100 = 25473

W_кр = (Re_кр*h)/(D_СКВ–D_Н)*r      W_кр =(25473*0,008)/(0,2698-0,178)*1200=1,84 м\с

Сравним критическую скорость с той скоростью которая присутствует у нас за УБТ (т.е. в самом узком месте кольцевого пространства)

W_У = 0,68 < W_кр= 1,84 м/с

Таким образом, видим, что режим течения в кольцевом пространстве ламинарный.

 Проверка выбора величины реологических параметров исходя из условия

отсутствия поглощения в слабом пласте.

Посмотрим, не возникает ли поглощение в интервале 250 – 370 м, где расположен           слабый пласт (К_П = 1,15) при циркуляции бурового раствора с r =1120 кг\м³

t_оmin = 60 дПа, h=0,008 Па*с  и Q =32 л\с (при проверки на отсутствие поглощения следует подставлять макс. значения плотности и реологии промывочный жидкости). Бурильная колонна состоит из следующих компонентов: УБТС – 229 (75 м); УБТС – 178 (12 м); L_ТБВК = 370-87-100 = 183 м, т.е. ТБВК – 140 (183 м). Принимаем, что вся длина убт состоит из труб УБТС – 229 (87 м) 

D_СКВ = 1,1*D_ДОЛ = 1,1*0,2953 = 0,3248

Необходимо определить величину критической плотности бурового раствора с учётом гидравлических потерь в кольцевом пространстве при циркуляции:

r_{0 крит} = К_П -Р_КП/r_В*g*z_погл  ;

Расчитаем  скорости движения бурового раствора за разными компонентами бурильной колонны по формуле 

W = Q/[0.785*(D_СКВ² –D_Н²)] 

За УБТС – 229: W_УБТ-229 = 0,032/0,785(0,3248²-0,229²) = 0,77 м\с

За ТБВК – 140: W_ТБВК = 0,032/0,785(0,3248²-0,140²) = 0,47 м\с

     Определим режим течения в кольцевом пространстве за УБТ – 229:

He =[t_о*(D_СКВ–D_Н)²*r]/h²             He =[6*(0,3248-0,229)²*1120]/0,008²   = 972256

Re_кр =7,3*He^0,58+2100                   Re =7,3*972256^0,58+2100 = 23788

W_кр = (Re_кр*h)/(D_СКВ–D_Н)*r        W_кр= (23788*0,008)/(0,3248-0,229)*1120 = 1,76 м\с

1,76 > 0,77 > 0,47 м/с следовательно можно сделать вывод, что режим течения в кольцевом пространстве ламинарный.