Контроль очистки скважины от шлама

Эффективность транспортировки шлама должна быть повышена до максимума пу­тем оптимизации несущей способности бурового раствора, скоростей потока в кольцевом пространстве, размера частиц шлама, максимально допустимой механической скорости проходки и пр. Нужно также следовать надежной системе контроля за очисткой ствола для того, чтобы обнаружить ухудшение выноса шлама еще до того, как плохая очистка вызо­вет осложнения. Такая система включает в себя:

 

Сравнение общего объема выбуренной породы с объемом шлама, удаленного из раствора в очистных устройствах, и количеством твердой фазы, перешедшей в буровой раствор.

 

Тщательный контроль и регистрацию числа ходов насосов и развиваемого ими дав­ления; нагрузки на крюк при подъеме и спуске бурильной колонны и ее вращении.. Повы­шенные значения могут быть первыми признаками начинающихся осложнений с очисткой ствола или осложнений, не связанных с очисткой.

 

· Не следует думать, что из скважины выносятся все обломки породы. Если нужно, регулярно проводите закачку порции смывающей жидкости (в соответствии с величиной зенитного угла и геометрией ствола скважины), частичный подъем бурильной колонны с проработкой и промывкой для разрушения осадка и удаления его из скважины.

·

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ УЧАСТОК ДИАМЕТРОМ 216 мм (8-1/2”)

На рис. 1-23 представлен график, характеризующий минимальную подачу буровых насосов, обеспечивающий очистку ствола на горизонтальном участке.

 

При увеличении механической скорости проходки очищать скважину от шлама становится труднее. При увеличении плотности бурового раствора очистка скважины об­легчается. При обычных значениях механической скорости проходки для очистки сква­жины от шлама достаточна производительность насосов в пределах от 20 до 30 л/с.

 

 

ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА ТЕЧЕНИЯ

В горизонтальных скважинах очистка ствола улучшается при турбулентном режиме течения бурового раствора. В скважинах диаметром 311 мм и более режим течения рас­твора в кольцевом пространстве бывает обычно ламинарным.

 

В скважинах диаметром 216 мм и менее режим течения может стать турбулентным в зависимости от величины расход и реологических свойств раствора.

 

На величину критического расхода жидкости сильно влияет ее динамическое напряжение сдвига. Данные, приведенные на рис. 1-24, относятся к буровому раствору с плотностью 1600 кг/м³. Для того, чтобы создать турбулентный режим течения растворов с меньшей плотностью, потребуется более значительный расход потока. Из графика видно, что при нормальном расходе жидкости трудно достичь турбулентного режима течения, если дина­мическое напряжение сдвигу бурового раствора превышает 5 Па. Несмотря на это, реоло­гические свойства бурового раствора и его статическое напряжение сдвига должны оста­ваться достаточными для удержания во взвешенном состоянии утяжелителя. Это особенно важно для тех периодов, когда раствор в скважине остается в покое (во время геофизиче­ских работ, спуска обсадной колонны).

 

Хотя при турбулентном режиме течения вынос шлама из горизонтального участка улучшается, создание такого режима не является непременным условием, а иногда турбу­лентный режим просто недостижим. Важнее всего ограничивать механическую скорость проходки до пределов, определяемых шариками по очистке скважины.

 

При появлении признаков неудовлетворительной очистки скважины лучше увели­чить подачу насосов, чем изменять реологические свойства бурового раствора или режим течения.

 

 

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ОЧИСТКИ СТВОЛА СКВАЖИНЫ ОТ ВЫБУРЕННОЙ ПОРОДЫ

· При выборе оптимальной производительности буровых насосов, обеспечивающей вынос шлама, пользуйтесь «Графиком очистки ствола». Для выноса шлама из горизон­тального участка диаметром 216 мм обычно достаточно иметь производительность насо­сов в пределах 20-30 л/с.

· Реологические свойства бурового раствора должны допускать возможность тур­булентного режима течения.

· Чтобы создать турбулентный режим течения, максимальное значение динамиче­ского напряжения бурового раствора должно быть около 5 Па.

· Эквивалентная плотность бурового раствора при бурении горизонтального участка увеличивается, а градиент давления гидроразрыва остается постоянным. Следует принять меры к тому, чтобы при бурении горизонтального ствола не произошел гидроразрыв пла­ста.

 

· Нужно выбирать забойный двигатель и систему измерений в процессе бурения та­ким образом, чтобы не приходилось ограничивать производительность насосов.

· При выборе долотных насадок нужно иметь в виду, что при использовании некото­рых забойных двигателей приходится ограничивать перепад давления в долоте.

· По возможности следует выбирать такой профиль скважины, который не требует бурения длинных участков с зенитными углами более 50⁰. Нужно внимательно учитывать возможности буровых насосов.

БУРЕНИЕ

· При бурении наклонных скважин необходима большая производительность насосов.

· В сложных скважинах нужно применять компоновки низа бурильной колонны, ко­торые создают меньше гидравлических сопротивлений.

· Наиболее трудно транспортировать обломки породы на участках ствола с зенит­ными углами 50-60⁰. (Трудный диапазон может быть от 45 до 60⁰ в зависимости от реоло­гических свойств раствора).

· Необходимо регулировать механическую скорость проходки.

· Для улучшения очистки ствола наклонных скважин предпочтительнее повысить подачу насосов, чем менять реологические свойства бурового раствора.

· Повышение плотности раствора улучшает вынос шлама.

· В наклонных скважинах вращение бурильной колонны способствует улучшению выноса шлама. Рекомендуется, чтобы частота вращения была бы не менее 60 об/мин. Чем выше частота вращения, тем лучше вынос шлама.

· Нужно свести к минимуму кавернообразование за счет размыва потоком бурового раствора.

· Зумпф ниже башмака обсадной колонны должен иметь минимальную длину, обес­печивающую безопасный спуск колонны.

· При бурении с полупогруженных буровых установок в случае необходимости сле­дует включать на циркуляцию через бурильную колонную вспомогательный насос, пред­назначенный для выноса шлама по водоизолирующей колонне.

СПУСКО-ПОДЪЕМНЫЕ ОПЕРАЦИИ

Всегда промывайте скважины перед подъемом бурильной колонны. Продолжи­тельность промывки определяется расчетом, как это было показано выше.

В процессе промывки перед подъемом бурильную колонну следует вращать со скоростью 60 об/мин.

В скважинах с зенитными углами более 30^ перед подъемом следует подкачать порцию легкой маловязкой жидкости, определив объем ее с учетом недопущения проявле­ний.

После бурения интервала большой длины забойным двигателем следует сделать рейс с проработкой ствола роторным способом.

Обеспечьте наличие на буровой цементировочных насосов, которые могут быть использо­ваны для промывки в случае возникновения чрезвычайных обстоятельств.

⇐ Предыдущая12345678

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: