6.7. Расчеты, связанные с приготовлением промывочных жидкостей

При проектировании скважин основное внимание уделяется расчету потребного объема промывочной жидкости на различных этапах ее бурения, а также количества необходимых материалов и химических реагентов для бурения всей скважины.

Необходимое количество промывочной жидкости определяется при последовательном рассмотрении всех интервалов сверху вниз, а затем производится суммирование объемов для каждого интервала. Если промывочную жидкость предусматривается применять для бурения начального интервала скважины или, когда необходимо провести полную замену ее вида, то объем промывочной жидкости находят по формуле

,                                              (6. 58)

где: V_исх. – исходный объем, м³;

   V_зап. – запасной объем, м³;

   V_бур. – объем промывочной жидкости, необходимый для бурения, м³.

Если бурение только начинается, то

V_исх. = V_{ц с},                                                                (6. 59)

где: V_{ц с} – объем элементов циркуляционной системы, находится по табл. 6. 15

 

Таблица 6. 15. Суммарный объем циркуляционной системы буровых установок

 

Класс буровой установки
Предельная глубина бурения, м
Объем циркуля-ционной системы, м3

 

Если предусматривается полная замена промывочной жидкости, то

V_исх. = V_{ц с}+ V_скв. ,                                                        (6. 60)

где V_скв. – объем скважины в начале рассматриваемого интервала, м³

,                                                   (6. 61)

где d_i – диаметр скважины (долота), или внутренний диаметр обсадной колонны, м

  к_i – коэффициент, учитывающий кавернообразование; если породы устойчевые или спущена обсадная колонна, то к_i =1; при увеличении диаметра скважины или степени неустойчивости горных пород к_i учитывается в пределах от 1, 1 до 1, 2;

l_i – длина интервала с диаметром d_i, м.

Запасной объем промывочной жидкости определяется объемом скважины при окончании бурения рассматриваемого интервала, т. е.

V_зап= V_скв.                                                                  (6. 62)

 

Объем промывочной жидкости для бурения скважины находят по формуле:

V_бур. =n_ml_m,                                                                (6. 63)

где: l_m – длина интервала, в пределах которого действует норма n_m, м;

  n_m – норма расхода промывочной жидкости, м³/м.

Норма расхода промывочной жидкости зависит от вида обсадной колонны, устанавливается экспериментально и значения можно определить по табл. 6. 16.

 

Таблица 6. 16. Расход промывочной жидкости

 

Вид обсадной колонны	Норма расхода промывочной жидкости, м3/м
Направляющая Кондуктор Промежуточная Хвостовик Эксплуатационная	2, 76 2, 53 1, 0 0, 53 0, 32

 

Если замена промывочной жидкости не предусматривается, то потребуется дополнительное ее количество для увеличения запасного объема ( V_зап. ) и бурения рассматриваемого интервала (V_бур. ), которое определяется по формуле

V_. = V_зап+ V_бур.                                                     (6. 64)

 

V_зап= V_{зап. m}+ V_{зап. m-1}                                            (6. 65)

Если объем запасной промывочной жидкости в предыдущем интервале больше для рассматриваемого (V_{зап. m}> V_{зап. m-1}), то дополнительный объем ( V_зап. ) необходим, если же V_{зап. m}< V_{зап. m-1}, то принимается, что V_зап. =0.

Величину V_бур необходимо определять по формуле (6. 63).

Расчет необходимого количества материалов и химических реагентов производится на основе разработанной рецептуры промывочной жидкости при бурении в каждом из выделенных интервалов.

Если какой то химический реагент (компонент) вводится в промывочную жидкость впервые, то обработке им подлежат исходный объем (V_исх. ), запасной объем (V_зап. ) и объем промывочной жидкости, расходуемый при бурении (V_бур). В этом случае масса компонента для приготовления жидкости составит

Q=Q_исх+ Q_зап+ Q_бур                                                 (6. 66)

Масса компонента: для исходного объема

Q_исх=                                                         (6. 67)

для запасного объема

Q_зап=qV_зап.                                                                (6. 68)

и объема промывочной жидкости, необходимого для бурения

Q_бур= ,                                                        (6. 69)

где - повышающий коэффициент, учитывающий расход компонента на повторные обработки промывочной жидкости в процессе бурения. При первичном введении компонента =1, 0; при каждом повторном введении компонента в состав используемой промывочной жидкости рассчитывается Q_исх и Q_бур при к=1, 1;

q – рациональная концентрация компонента в промывочной жидкости, кг/м³.

Если рассматриваемый компонент уже присутствовал в промывочной жидкости при бурении предыдущего интервала и его концентрация должна быть выше в последующем интервале, то общий расход такого компонента находится по формуле (6. 66).

В этом случае количество компонента для введения в исходный объем составит

Q_исх=(q_m-q_m-1)V_исх.                                                    (6. 70)

Для запасного объема потребуется следующее количество компонента

Q_зап=(q_m-q_m-1)V_{зап. m-1}+ q_m V_{зап. m}.                              (6. 71)

Количество компонента для введения в промывочную жидкость при бурении составит

Q_бур=a∙ q_mV_{бур. m},                                                       (6. 72)

где q_m, q_m-1 – рациональная концентрация компонента в рассматриваемом и предыдущем интервалах соответственно.

Определив по формуле (6. 58) количество промывочной и с учетом конкретного случая применения промывочной жидкости по формулам (6. 59-6. 65) необходимо найти потребное количество глины

,                                           (6. 73)

а также необходимое количество воды

, т                                          (6. 74)

Для составления технологического регламента промывочной жидкости необходимо определить средние расходы:

глины:

, т/м                                                        (6. 75)

воды:

, т/м                                                         (6. 76)

компонента (химического реагента)

, т/м                                               (6. 77)

где ρ _в, ρ _р, ρ _г – плотность воды, раствора и глины соответственно, т/м³;

L_скв. – проектная глубина скважины, м;

L_инт. – длина интервала скважины, в котором применяется в составе промывочной жидкости рассматриваемый компонент.

 

 

ЛИТЕРАТУРА.

1. Абрамзон А. А. Поверхностно-активные вещества. Свойства и применение. Химия, Ленинградское отделение, Л., 1975 г.

2. Борисенко Л. В. Выбор промывочной жидкости для бурения скважин.

Московский институт нефти и газа им. И. М. Губкина, М., 1991 г.

3. Булатов А. И., Аветисов…..

4. Боголюбский К. А., Соловьев Н. В., Букалов А. А. Практикум по курсу промывочные жидкости и тампонажные смеси с основами гидравлики. МГРИ, М., 1991 г.

5. Городнов В. Д. Буровые растворы. Недра, М., 1985 г.

6. Глинопорошки для буровых растворов ТУ 39-0147001-105-93. ВНИИКр-нефть, НПО «Бурение», 1993 г.

7. Калинин А. Г., Левицкий А. З., Мессер А. Г., Соловьев Н. В. Практическое руководство по технологии бурения скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые. Недра, М., 2001 г.

8. Коваленко В. И., Климов В. Я., Яковлев А. А. Бурение скважин с промывкой пеной. Обзор, серия «Техника и технология г. р. р., организация производства», ВИЭМС, М., 1986 г.

9. Кирсанов А. И., Шаповал Б. С., Черловин Ю. И., Стрежинская Л. Г. Поверхостно-активные вещества – пенообразователи и их применение в бурении скважин с очисткой забоя ГЖС. Обзор, серия: «Техника и технология г. р. р., организация производства», ВИТМС, М., 1987 г.

10. Калинин А. Г., Ошкордин О. В., Питерский В. М., Соловьев Н. В. Разведачное бурение. Недра, М., 2000 г.

11. Рязанов Я. А. Справочник по буровым растворам. Недра, М., 1979 г.

12. Соловьев Н. В., Чихоткин В. Ф., Богданов Р. К., Закора А. П. Ресурсосберегающая технология алмазного бурения в сложных геологических условиях. ВНИИОЭНГ, М., 1997 г.

13. Шищенко Р. И., Есьман Б. И. Практическая гидравлика в бурении. Недра, М., 1966 г.

14. Яковлев А. М., Коваленко В. И. Бурение скважин с пеной на твердые полезные ископаемые. Недра, М., 1987 г.

 

 

⇐ Предыдущая12345678

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: