35. Режимы течения вязких и вязкопластичных жидкостей.

Модель Ньютона (вязкие жидкости)

τ = μ ^dV_/dr , где μ = tgα - динамическая вязкость – мера способности жидкости сопротивляться приложению внешних сил давл. при течении.

Модель Бингама (вязко-пластичные жидкости) ВПЖ

τ = η ^dV / _dr + τ₀ , где η − пластическая вязкость (Па*с), а

τ₀ - динамическое напряжение сдвига (Па).

Течение в трубах бывает двух видов: ламинарное и турбулентное.

Ламинарное течение – течение, при котором жидкость или газ перемещается слоями без перемешивания и пульсаций (то есть беспорядочных быстрых изменений скорости и давления).

В турбулентном течении постоянно происходит перемешивание жидкости и пульсации давлений вдоль потока.

Наиболее полный вынос шлама происходит из гориз-го участка при турбулентном режиме течения ж-ти. Из вертикально и слабо – наклонного (зен. угол до 30) при ламинарном режиме ПЖ с повышенным ДНС. На участках с зенит. углом от 35 до 60 режим течения мало влияет на вынос шлама.

Переходный режим течения для вязких жидкостей, определенный экспериментально, наступает при критическом числе Рейнольдса Re_кр=2100. Течение любой конкретной неньютоновской жидкости имеет четыре основные области: ламинарную, переходную, турбулентную и турбулентно- автомодельную. Re_кр для ВПЖ:

Основными факторами, определяющими характер режима течения жидкости, являются:

• средняя скорость движения жидкости υср ;

• диаметр трубопровода d;

• плотность жидкости ρ;

• динамическая вязкость жидкости μ .

36. Турбулентное течение жидкостей в трубах и кольцевых каналах.

Re > Re_кр - турбулентный режим

В турбулентном течении постоянно происходит перемешивание жидкости и пульсации давлений вдоль потока.

При турбулентном режиме течения потери давления по длине канала определяются по формуле Дарси-Вейсбаха

Коэффициент гидравлического сопротивления трению в трубах и КП:

Гидравлический диаметр

d_Г = d_внутр - в трубе

d_Г = d_Д - d_Т - в КП

Наиболее полный вынос шлама происходит из горизонтального участка при турбулентном режиме течения ж-ти. Из вертикально и слабо – наклонного (зенитн. угол до 30) при ламинарном режиме ПЖ с повышенным ДНС. На участках с зенит. углом от 35 до 60 режим течения мало влияет на вынос шлама.

37. Поглощение бурового и тампонажного раствора. Причины их возникновения.

Поглощение представляет собой движение бурового (тампонажного) раствора в пласт, при этом объем циркулирующего раствора в процессе промывки уменьшается, что становится заметным по снижению уровня в приемных емкостях циркуляционной системы. Поглощение происходит, когда гидростатическое давление столба бурового раствора больше пластового.

Поглощения являются серьезным осложнением при бурении скважин, так как нарушается циркуляция бурового раствора, ухудшается промывка скважины, увеличивается расход времени, материалов и реагентов на приготовление новых объемов раствора. Поглощения часто усугубляются проявлениями вплоть до образования выбросов и фонтанов.

Ниже приведены факторы, влияющие на возникновение поглощений при бурении скважин.

Геологические	Технологические
Коллекторские свойства пласта Пластовое давление Тектонические нарушения Давление, вызывающее разрыв пласта	Свойства бурового раствора Количество бурового раствора Скорость СПО Скорость восстановления циркуляции Скорость проработки Остановки в процессе бурения

Поглощения бывают частичными, когда циркуляция в скважине не нарушается, и полными — с потерей циркуляции. Местоположение и интервалы поглощений определяют глубинными расходомерами.

Причины:

• завышенная плотность бурового раствора.

• большая скорость спуска бурильного инструмента.

• большое пусковое давление при пуске бурильного насоса.

• большие потери в кольцевом пространстве.