Практическая работа №2 определение необходимой плотности промывочной жидкости для бурения скважины
Плотность промывочной жидкости определяется из двух условий:
из условия создания противодавления на пласт с максимальным градиентом пластового давления для предотвращения притока в скважину пластового флюида;
из условия, препятствующего поглощению промывочный жидкости в пласт, имеющий минимальный градиент давления гидроразрыва.
Согласно
первому условию плотность
промывочной жидкости определяется по
формулам:
(2.1)
(2.2)
где
- коэффициент резерва давления;
-максимальный
градиент давления пласта, Па;
- ускорение
свободного падения;
;
- глубина залегания кровли пласта с
максимальным градиентном пластового
давления, м;
- резерв давления, МПа.
Согласно существующим правилам величины и зависят от глубины залегания кровли пласта и принимаются следующими:
;
при
;
;
при
;
;
при
.
Из рассчитанных
по формулам (2.1.) и (2.2.) плотностей
необходимо выбрать минимальную
.
Выбранную плотность раствора
необходимо проверить на соответствие
второму условию по формуле:
(2.3)
где
- давление гидроразрыва (поглощения)
пласта, Па;
-потери
давления при движении промывочной
жидкости в затрубном пространстве на
пути от подошвы рассматриваемого пласта
до устья скважины,
;
-содержание жидкости
в шламожидкостном потоке затрубного
пространства;
-расход промывочной
жидкости,
;
-механическая
скорость бурения,
;
-диаметр
скважины,
;
-плотность частиц
шлама,
;
-ускорение свободного
падения,
;
-глубина
залегания подошвы пласта, измеренная
от устья;
Если условие
(2.3) не соблюдается, нужно окончательно
выбрать плотность раствора
равной правой части неравенства (2.3).
Пример выполнения работы №2
Исходные данные:
пластовое давление в пласте с максимальным градиентом пластового давления
;
- глубина
залегания кровли пласта с максимальным
градиентом пластового давления
;
- давление
гидроразрыва (поглощения) пласта с
минимальным градиентом гидроразрыва
;
- глубина
залегания подошвы пласта с минимальным
давлением гидроразрыва
;
- плотность
бурового шлама
;
- диаметр
скважины
;
- скорость
бурения
;
- расход
промывочной жидкости
;
- потери давления в затрубном пространстве в интервале
Рассчитаем
необходимую плотность бурового раствора
по формулам (1.2). Так как
,
то принимаем
;
.
С учетом этого вычисляем плотности
по формулам (2.1) и (2.2.)
Из
и
выбираем минимальную плотность раствора,
равную
.
Проверяем выбранную плотность раствора на соблюдение условия (3)
Предварительно
вычисляем величину
:
Подставляя в правую часть неравенства (3) соответствующие данные, получим:
При такой
плотности раствора произойдет гидроразрыв
пласта. Так как
то гидроразрыва пласта не произойдет.
Окончательно выбранная плотность
раствора будет
Таблица 2.1 - Варианты заданий для выполнение практической работы №2
-
Варианты
1
36
2800
45
2600
2450
0,190
0,022
0,018
5,6
2
35
2700
44
2500
2500
0,215
0,023
0,026
5,2
3
34
2600
43
2400
2600
0,245
0,024
0,028
4,8
4
33
2500
42
2300
2600
0,215
0,024
0,025
4,6
5
32
2400
41
2200
2600
0,190
0,025
0,019
4,4
6
31
2300
40
2100
2550
0,215
0,024
0,025
4,3
7
30
2200
29
2000
2600
0,320
0,023
0,032
4,0
8
37
2900
46
2700
2500
0,245
0,022
0,029
5,3
9
38
3000
47
2800
2450
0,190
0,021
0,020
6,0
10
39
3100
48
2900
2500
0,190
0,020
0,020
6,2
11
40
3200
49
3000
2550
0,190
0,019
0,019
9,8
12
41
3300
50
3100
2600
0,190
0,018
0,018
7,2
13
30
2800
50
2400
2700
0,215
0,025
0,018
5,6
14
35
2500
45
2900
2540
0,320
0,024
0,026
4,5
15
33
2440
41
2640
2450
0,245
0,020
0,028
9,8
16
37
2320
39
2700
2680
0,215
0,023
0,031
5,1
17
42
2850
46
2580
2560
0,190
0,026
0,041
7,1
18
35
2250
38
2200
2480
0,243
0,027
0,025
5,2
19
34
2350
37
2250
2470
0,215
0,028
0,027
5,4
20
33
2450
35
2300
2,410
0,190
0,029
0,033
5,7