 |
19. Методы предупреждение поглощений бурового раствора.
|
|
|
|
В связи с тем, что геологическое строение, а следовательно, и характеристики поглощающих горизонтов в разных регионах различны, поэтому и методы предупреждения поглощений специфичны. Однако все они сводятся к обеспечению минимального избыточного давления на поглощающий пласт и предотвращению резких колебаний давления в скважине. Это достигается за счет:
- снижения плотности раствора;
- использования аэрированных растворов;
- уменьшения расхода (скорости восходящего потока) раствора;
- ограничения скорости спуско‑ подъемных операций;
- расхаживания инструмента перед пуском насосов и плавного восстановления циркуляции;
- подбора соответствующих КНБК;
- предотвращения образование сальников.
Как отмечалось ранее, поглощение бурового раствора не происходит, если давление в скважине Рс меньше давления поглощения Рп. Если циркуляция бурового раствора отсутствует, то давление в скважине равно гидростатическому Ргс. Отсюда максимальная плотность раствора может быть определена из выражения:
. (8)
Существенное снижение плотности раствора может быть получено за счет его аэрации, что значительно снижает гидростатическое давление в скважине. Одновременно повышаются технико‑ экономические показатели, улучшается качество вскрытия продуктивных горизонтов, особенно с АНПД, за счет снижения дифференциального давления. Плотность аэрированных растворов достаточно легко регулируется в пределах от 0, 1 до 1 г/см3. Для улучшения выносной способности в жидкую фазу раствора вводится ПАВ, которые препятствуют также укрупнению газовых пузырей. Имеется опыт бурения скважин с использованием так называемых модифицированных пен.
|
|
|
Однако применение аэрированных растворов возможно только в случае, если обвалы стенок скважины и проявления маловероятны. При большой глубине скважины нужно мощные компрессоры. В процессе бурения происходит вспенивание растворов, а эффективных способов гашения пен пока нет. Достаточна сложна дегазация растворов.
В процессе бурения давление в скважине равно сумме гидростатического Ргс и гидродинамического Ргд давлений. Поглощения раствора не будет, если соблюдается условие
. (9)
Представив давление поглощения через его градиент Gn, т. е. возрастание давления поглощения на единицу глубины
, (10)
и представив значения Ргс и Ргд, можно определить максимальный расход бурового раствора, при котором не происходит поглощение.
. (11)
При спуске инструмента давление в скважине равно сумме гидростатического и динамического Рд. Поглощение не будет при соблюдении следующего неравенства
. (12)
Подставив значения давлений, можно определить максимально допустимую скорость спуска инструмента
. (13)
При запуске насосов во избежание поглощений должно выполнятся следующее условие
.
Отсюда предельное значение СНС бурового раствора может быть определено по формуле
. (14)
Анализируя формулы (11), (13), (14), можно сделать вывод, что повышение разности Д-d позволяет увеличить значения соответствующих параметров. Следовательно необходимо стремиться к тому, чтобы площадь кольцевого пространства была достаточна велика. Это достигается путем подбора элементов КНБК соответствующего диаметра.
Если в процессе бурения на колонне бурильных труб образуются сальники, то это приводит к возрастанию гидродинамического и динамического давлений, давления страгивания, в результате давление в скважине возрастает, а следовательно, увеличивается вероятность поглощения бурового раствора. Поэтому необходимо принимать все меры по предотвращению сальникообразования.
|
|
|
|
|
|
