Зависимость глубины от времени для открытой скважины

Рисунок 7-9

Фильтрационная корка бурового раствора нарастает в проме­жутках между очисткой ствола вайпером до тех пор, пока не произойдет дифференциальныйприхват

Рисунок 7-10

Первую проходку вайпером сделали спустя 6 часов после бурения этого участка. При этом величина затяжки составила 40 Кфнт фт. Вторую проходку вайпером сделали че­рез 12 часов после этого, дав возможность нарастанию фильтрационной корке в тече­ние вдвое большего времени и при этом затяжка стала равна уже 60Кфнт. фт. В течение 12 часов между второй и третьей проходками вайпера потеря воды увеличилась с 5 до 10 мл. Это дало возможность более быстрому образованию фильтрационной корки и привело к увеличению затяжки до 100 Кфнт фт. На протяжении последующих 12 часов между третьей и четвертой проходкой вайпером вес бурового раствора увеличили с 10ppg до 13 ppg, что не только увеличило скорость образования фильтрационной корки, но и увеличило боковую силу давления на колонну. Колонна оказалась прихва­ченной.

Таким образом, мы увидели как из правильного истолкования графика зависи­мости глубины от времени можно увидеть, когда возникает высокий риск дифференци­ального прихвата

4. Причины прихвата буровой колонны

4.1. Дифференциальный прихват

Прихват дифференциального давления встречается только в зоне проницаемой форма­ции, такой как, например, песок. Причиной прихвата может служить одна из сле­дую­щих возможных причин.

1. Прихват колонны случается когда ее часть входит в контакт со стенкой ствола и прижимается к фильтрационной корке. На контактирующую часть поверхно­сти ко­лонны с фильтрационной коркой давит гидростатическое давление столба буро­вого раствора .

2. Разница давления столба бурового раствора и давлением в формации дейст­вует на площадь колонны, находящейся в контакте с фильтрационной коркой стенки ствола скважины и эта сила удерживает колонну около этого места.

Затяжка, вызванная прихватом дифференциального давления, может быть вы­числена перемножением дифференциального давления, площади контакта и фактора трения следующим образом :

затяжка = (давление столба - давление в формации) х

Площадь контакта х фактор трения,

где

затяжка (фнт)

давление раствора (psi)

давление в формации (psi)

площадь контакта (кв. дюйм)

фактор трения (безразмерная величина)

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ПРИХВАТ Рисунок 7-11

ОБРАЗОВАНИЕ ПЕРЕМЫЧКИ В ТЕЧЕНИЕ ВРЕМЕНИ Рисунок 13-14

Пример : Рассмотрим разрез ствола на участке 2.2 -6, где мы имели дифференциальное давление 6 ppg в песчанике на глубине 7000 фт.

(Давление столба раствора - давление в формации) = 0.52 х 7000 х 6 = 2184 psi.

Предположим , мы имеем контакт буровой трубы по всей окружности с песком, тол­щина которого равна 10 футов на длине 3 дюйма. Это дает площадь контакта в 360 кв. дюймов.

Опыт показывает, что величина фактора трения находится в пределах от 0.15 до 0.50. Для этого примеpа мы возьмем 0.15. Затяжка = 2184 psi x 360 in² x 0.15 => 117,936.00 lbs = > 118 Klbs

Дополнительная затяжка в 118 Кфнт. легко может быть интерпретирована как увеличе­ние фрикционных сил в стволе скважины и означает разницу между нормальным со­стоянием и зажатием колонны вследствие возросших фрикционных сил.

* В действительности, для того, чтобы быть точными, нам следовало бы использовать проекцию площади контакта на горизонтальную плоскость. Однако, это труднее для визуализации и здесь, для простоты, мы этого не делаем.

3. Толщина фильтрационной корки : Чем толще фильтрационная корка, тем больше площадь контакта с бурильными трубами и сильнее результирующая сила дифферен­циального прихвата. Ниже приводится иллюстрация к образованию фильтрационной корки.