Геостатическая температура горных пород и тепловой режим скважины.

Геостатическая температура пород Т_Г (°С) - это температура в естественных условиях залегания пород в земной коре, т.е. до начала бурения или после весьма длительного простоя скважины без промывки.

С увеличением глубины залегания пород ниже нейтрального слоя (ближайший к дневной поверхности слой породы, температура которого не изменяется при суточных и сезонных колебаниях температуры атмосферного воздуха) она возрастает, причем интенсивность роста, как правило, изменяется чаще в сторону уменьшения.

Интересной и сложной проблемой является тепловой режим породоразрушающего инструмента при глубине скважины 20-30 км. Уже сейчас в девятикилометровых скважинах зафиксирована температура 300°С.

Если допустить, что температура забоя на глубине 20 ООО м равна 500°С, а температура промывочной жидкости составляет 60% от этой величины, долото должно охлаждаться жидкостью, имеющей температуру 300°С и находящейся под большим давлением. В этих условиях жидкость на водной основе будет находиться в сверхкритическом состоянии по давлению.

Поскольку температура забоя близка к рабочей температуре инструмента, а величина фактической площади инструмента с забоем очень мала, теплом, поступающим от забоя в инструмент за счет теплопроводности, можно пренебречь и считать главной проблемой охлаждения долота высокую температуру промывочной жидкости.

Известно, что с возрастанием температуры коэффициент теплоотдачи жидкости увеличивается. Однако при температуре более 100°С темп увеличения теплоотдачи у воды становится незначительным, Это обстоятельство не позволяет рассчитывать на радикальное увеличение теплоотдачи и автоматическое решение таким путем проблемы охлаждения долота при сверхглубоком бурении.

Дата добавления: 2015-08-10