Раздел второй Промывочные жидкости

Глава II

ФУНКЦИИ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ. КЛАССИФИКАЦИЯ

Технологические функции промывочных жидкостей

Очистка забоя скважины от продуктов разрушения горных пород и вынос их на поверхность

В процессе бурения горные породы на забое скважины раз­рушаются с образованием частиц различных размеров. Эти час­тицы называют также шламом. Размер частиц зависит от спо­соба бурения, вида породоразрушающего инструмента, твердо­сти породы, количества и качества промывочной жидкости.

Вся выбуренная порода сразу же должна удаляться с забоя и из ствола скважины. Даже небольшое количество частиц, ос­тавшихся на забое, снижает скорость бурения, так как происхо­дит дополнительное измельчение уже выбуренной породы и, кроме того, излишне изнашивается породоразрушающий инстру­мент. Мелкие частицы переходят в промывочную жидкость в ка­честве активной твердой фазы, увеличивая плотность и вязкость жидкости, ухудшая ее качество.

Качество очистки забоя скважины зависит от степени турбулизации жидкости в призабойной зоне, что, в свою очередь, за­висит от вида, свойств и количества промывочной жидкости. Чем выше степень турбулизации, тем лучше и быстрее очищает­ся забой скважины от выбуренной породы. На характер течения жидкости в призабойной зоне скважины существенно влияет вращение бурового снаряда, а также конструкция и расположе­ние промывочных окон в породоразрушающем инструменте. Влияние каждого фактора можно оценить, выполнив соответст­вующие гидравлические расчеты.

После удаления с забоя скважины выбуренная порода долж­на быть вынесена на поверхность. Накопление ее в стволе сква­жины приводит к повышенному износу бурильного инструмента и может вызвать сальникообразование (осаждение частиц поро­ды на соединениях бурильных труб в виде массивных хлопьев) и прихват труб.

Полный вынос частиц обеспечивается при условии, что их скорость падения в жидкости под действием силы тяжести меньше, чем скорость подъема жидкости. Скорость падения частиц уменьшается с ростом вязкостных свойств и плотности промы­вочной жидкости. Однако увеличение указанных параметров приводит к ухудшению условий очистки забоя, росту гидравли­ческих сопротивлений в циркуляционной системе скважины. Ско­рость падения частиц зависит и от их формы. Частицы плоской формы падают медленнее, чем шарообразные. Так как форма частиц выбуренной породы не регулируется, полный вынос час­тиц достигается в основном регулированием скорости восходя­щего потока промывочной жидкости.

Дата добавления: 2015-07-15