Способы регулирования давления в зоне разрушения.
Анализируя различные способы регулирования давления в зоне разрушения при бурении глубоких скважин, можно выделить следующие:
1) регулирование общего давления на забое скважин рс в процессе бурения;
2) местное регулирование давления в зоне разрушения породы при поддержании необходимого значения рс;
3) комбинированный способ регулирования при одновременном изменении рс и давления в зоне разрушения;
4) регулирование фильтрационных свойств горной породы в зоне разрушения.
Давление рабочего агента по всему стволу скважины регулируют путем изменения его плотности ρ. Как правило, давление рс регулируют путем дискретного снижения р или за счет аэрации бурового раствора. В последнем случае необходимы специальная обвязка оборудования и компрессоры.
Разработан и опробован способ плавного регулирования рс непосредственно в процессе бурения.
В настоящее время плотность бурового раствора выбирают из расчета поддержания должного противодавления на стенки скважин рст в статических условиях. Естественно, чем меньше будет ρ, тем меньше рст и, следовательно, Δрр и ру. Однако даже в этом случае при циркуляции бурового раствора давление в скважине рц возрастает по сравнению со статическими условиями, как минимум на значение гидравлических сопротивлений в кольцевом пространстве рк.п, которое может достигать 1-2 МПа. Указанное противодавление может оказаться достаточным, чтобы значение vm снизилось на 50-100 %, поэтому в процессе бурения необходимо сохранять условие рц = рст, для чего необходимо снижать ρ на значение Δр = рк.п /gН.
Со снижением ρ уменьшается концентрация твердой фазы х0 и изменяется удельное объемное сопротивление фильтрационной корки r0. В итоге интенсивность воздействия на гидродинамические процессы в зоне разрушения возрастает.
Преимущество разработанного способа регулирования рс состоит также в возможности для каждого конкретного случая бурения оперативно, без остановок основного процесса, выбирать минимально допустимые значения Δр.
Однако геологические условия проводки скважин ограничивают нижние пределы изменения плотности бурового раствора. Поэтому при достижении минимально допустимых значений рс в дальнейшем становится возможным только местное регулирование давления в зоне разрушения, что чаще всего осуществляется:
а) за счет реализации эффекта Томса;
б) гидромеханическими способами - использованием забойных сепараторов ЗС, эжекторных насадок и т.д.;
в) регулированием частоты вращения долота;
г) подбором утяжелителя определенного качества.
Дата добавления: 2015-06-27; просмотров: 631;