15.Проверка правильности выбора реологических свойств исходя из предотвращения размыва стенок скважины в неустойчивых породах.

Неустойчивые породы располагаются на протяжении всего разреза скважины. Для сохранения устойчивости стенок скважины необходимо уменьшить эрозионное действие бурового раствора. Этого можно добиться, поддерживая ламинарный режим течения в затрубном пространстве. Расчёт производится по минимальной площади сечения кольцевого пространства. Интервал 1500-2600 бурится долотом D_д =215,9 мм. Учитывая коэффициент кавернозности К =1,1 примем D_скв=1,1*215,9= 0,2375 м.

Подача насосов составляет Q = 22 л/с.

Скорость восходящего потока вычислим по формуле:

W = Q/[0.785*(D_СКВ² –D_Н²)]

Примем D_Н = 0,178 м (диаметр УБТ)

W = 0,022/[0,785(0,2375² – 0,195²)] = 1,53 м/с

Для определения мин. значения _о, при котором возникнет турбулентный режим, скорость в этом интервале примем за критическую.

Определение критического значения _о.

W_кр = (Re_кр*)/(D_СКВ–D_Н)* => Re_кр = W_кр*(D_СКВ–D_Н)*/ 

Re_кр =1,53*(0,2375 – 0,195)*1280/0,0065 = 12760.

Re_кр =7 ,3*He^0.58+2100 => He = ((Re_кр– 2100)/7,3)^(1/0,58)

He = ((12760– 2100)/7,3)^1/0,58 = 285738,3.

He = [_о*(D_СКВ–D_Н)²* ]/² => _о = He*² /((D_СКВ–D_Н)²*)

_о = 285738,3*0.0065² /((0,2375–0,195)²*1280) = 5,22.

Таким образом, следует, что режим течения в кольцевом пространстве будет ламинарным при значениях свыше _о=52,2 дПа. Таким образом окончательно принимается _о=60–70 дПа.

16.Проверка выбора величины реологических параметров исходя из условия отсутствия поглощения в слабом пласте.

Проверка на поглощение в интервале 2665–2795 м, где расположен слабый пласт (К_П = 1,34) при циркуляции бурового раствора с  = 1280 кг/м³, _оmin = 70 дПа, =0,007 Па*с и Q = 22 л/с (при проверке на отсутствие поглощения следует подставлять макс. значения плотности и реологии промывочный жидкости). Бурильная колонна состоит из следующих компонентов: турбобур 3А7Ш-25 м; УБТС1-178 (25 м); СБТ – 140 (2780 м); D_СКВ = 0,2375. А также для упрощения расчётов примем что все БТ находятся в открытом стволе скважины.

Необходимо определить величину критической плотности бурового раствора с учётом гидравлических потерь в кольцевом пространстве при циркуляции:

_{0 крит} = К_П -Р_КП/_В*g*z_погл ;

Расчёт скорости движения бурового раствора за разными компонентами бурильной колонны по формуле:

W = Q/[0.785*(D_СКВ² –D_Н²)]

За турбобуром 3А7Ш: W_3А7Ш =0,022/(0,785*(0,23755²– 0,195²)) = 1,53 м/c

За УБТС1-178: W_убт178 =0,022/(0,785*(0,2375²– 0,178²)) = 1,13 м/c

За СБТ–140: в открытом ств. W_сбт= 0,022/(0,785*(0,2375² – 0,140²))= 0,76 м/c., т.к. Dскв=0,2375 а Dвн тех кол =0,231.

Определение режима течения в кольцевом пространстве.

Т.к. в п.14 было определено, что в кольцевом пространстве за УБТС1–195 (самом узком месте канала) режим течения ламинарный, можно сделать вывод, что режим течения в кольцевом пространстве на остальных участках(более широких) тоже ламинарный.

Расчёт потерь давления в кольцевом пространстве.

За турбобуром 3А7Ш:

Se = _о*(D_СКВ–D_Н)/ (*W_УБТС) = 7*(0,2375-0,195)/(0,007*0,1,53) = 27,86.

_3А7Ш= 1-4/Se*[(1,2+0,5*Se)^1/2-1] = 1-4/27,86*[(1,2+0,5*27,86)^1/2-1] = 0,95.

∆P_3А7Ш= 4*_о*L_УБТС/_УБТС*(D_СКВ–D_Н) = 4*7*25/0,95*(0,2375-0,195) = 17336 Па

За УБТС1-178:

Se = 7*(0,2375-0,178)/(0,007*1,13) = 52,5

_убт178 = 1-4/52,5*[(1,2+0,5*52,5)^1/2-1] = 0,982

∆P_убт178 = (4*7*25)/0,982*(0,2375-0,178) = 11982 Па

За СБТ:

Se = 7*(0,2375-0,140)/(0,007*0,76) = 128

_ТБПВ = 1-4/128*[(1,2+0,5*128)^1/2-1] = 0,996

∆P_ТБПВ = (4*7*2780)/0,996*(0,2375-0,140) = 587924 Па

Суммарные потери: ∆P_КП = 17336+11982+587924 = 0,871 МПа

Определение критической плотности:

_{0 крит} = К_П -Р_КП/_В*g*z_погл = 1,34-0,871·10⁶/1000*9,81*2795 = 1,31

_{0 крит}= 1,31 > ₀ = 1,28-1,25.

Следовательно, на этом интервале поглощений не будет, если поддерживать установленную плотность.

Проверка на поглощение в интервале 110–184 м, где расположен слабый пласт (К_П = 1,16) при циркуляции бурового раствора с  = 1080 кг/м³, _о = 60 дПа, =0,0040 Па*с и Q = 56 л/с (при проверке на отсутствие поглощения следует подставлять макс. значения плотности и реологии промывочный жидкости). Бурильная колонна состоит из следующих компонентов: УБТС1-229 (50 м); УБТС1-203 (25 м); СБТ – 140 (131 м); D_СКВ = 0,394 мм. А также для упрощения расчётов примем что вся БК находятся в открытом стволе скважины.

За УБТС1–229: W_УБТ = 0,056/(0,785*(0,394²-0,229²)) = 0,69 м/c

За УБТС1–203: W_убт =0,056/(0,785*(0,394²– 0,203²)) = 0,62 м/c

За СБТ–140: W_ТБПВ= 0,056/(0,785*(0,394² – 0,140²))= 0,53 м/c.

За УБТС1-229:

Se = 6*(0,394-0,229)/(0,004*0,69) = 357

_убт229 = 1-4/357*[(1,2+0,5*357)^1/2-1] = 0,99

∆P_убт229 = (4*6*50)/0,99*(0,394-0,229) = 7279 Па

За УБТС1-203:

Se = 6*(0,394-0,203)/(0,004*0,62)=458

_убт203 = 1-4/458*[(1,2+0,5*458)^1/2-1] = 0,999

∆P_убт203 = (4*6*25)/0,999*(0,394-0,203) = 3143 Па

За СБТ:

Se = 6*(0,394-0,229)/(0,004*053)=724

_ТБПВ = 1-4/724*[(1,2+0,5*724)^1/2-1] = 1,0

∆P_ТБПВ = (4*6*109)/1,0*(0,394-0,140) = 10302 Па

Суммарные потери: ∆P_КП = 7279+3143+10302 = 20,7 КПа

Определение критической плотности:

_{0 крит} = К_П -Р_КП/_В*g*z_погл = 1,16-20,7·10³/1000*9,81*184 = 1,15

_{0 крит}= 1,15 > ₀ = 1,05-1,08.

Следовательно, на этом интервале поглощений не будет, если поддерживать установленную плотность.