Факторы, влияющие на качество промывки скважин

На качество очистки вертикальных скважин влияют следующие факторы:

• Плотность бурового раствора

• Скорость потока бурового раствора в кольцевом пространстве

• Реологические характеристики и режим течения бурового раствора

• Размер, форма и количество шлама

• Скорость проходки

• Вращение и эксцентричное расположение в скважине бурильной колонны

• Время

Плотность бурового раствора

Плотность бурового раствора влияет на качество промывки скважин, обеспечивая его плавучесть, способствующую его подъему в потоке. Кроме того плотность раствора влияет на кинетическую энергию бурового раствора и на трение между буровым раствором и обтекаемым им шламом.

Оценить часть подъемной силы, обеспечиваемой плавучестью, можно через отношение плотности бурового раствора к плотности шлама.

Небольшое увеличение плотности бурового раствора оказывает значительное влияние на конечную скорость оседания шлама, и таким образом, повышает показатель эффективности транспортирования.

Увеличение плотности бурового раствора является лучшим способом уменьшить конечную скорость оседания ишама.

Еще один механизм воздействия плотности бурового раствора на качество очистки скважин реализуется в передаче момента количества движения шламу, точно так же как в биллиарде удар по шару передает момент количества движения прицельному шару. Выражение для момента количества движения - произведение массы на скорость. Момент количества движения возрастает линейно с увеличением плотности бурового раствора рисунок 5.1.

Рисунок 5.1 – Момент количества движения

Более плотный буровой раствор передает шламу больший момент количества движения. Следует отметить, что момент количества движения в равной степени зависит и от скорости потока в кольцевом пространстве. Некоторая часть подъемной силы обеспечивается благодаря трению между буровым раствором и обтекаемым им шламом. Кроме того, трение может способствовать отрыву частиц шлама от стенки скважины и возвращению их в поток. Плотность бурового раствора влияет и на трение; чем больше плотность, тем больше трение.

Промысловый опыт показывает, что при увеличении плотности бурового раствора промывка скважины упрощается, и можно обойтись меньшей скоростью потока в кольцевом пространства. Отчасти это обусловлено тем, что при увеличении плотности бурового раствора уменьшается конечная скорость оседания шлама. Когда плотность раствора низка, например при бурении с продувкой воздухом, для очистки скважины требуется гораздо более высокая скорость потока в кольцевом пространстве, поскольку конечная скорость оседания шлама в этом случае будет намного выше.

Увеличение плотности бурового раствора является лучшим способом повысить качество очистки вертикальных скважин. При увеличении плотности бурового раствора возрастает показатель эффективности транспортирования шлама, и концентрация шлама резко уменьшается. Обычно не прибегают к изменению плотности бурового раствора для повышения качества очистки скважины по причинам экономического характера. Вместо этого увеличивают скорость потока в кольцевом пространстве или изменяют реологические характеристики бурового раствора.

Дата добавления: 2015-07-25