Очистка забоя

Очистка забоя от продуктов разрушения горных пород является одним из важнейших элементов технологии сооружения скважины. Наибольшее распространение имеет промывка скважины различными видами промывочных жидкостей (вода, глинистые растворы на водной и углеводородной основе, аэрированные жидкости и пены, утяжеленные растворы и т. д.).

Назначение промывки – удаление продуктов разрушения с забоя скважины на поверхность, охлаждение породоразрушающего инструмента, закрепление неустойчивых интервалов ствола скважины, исключение выбросов нефти и газа, предотвращение гидроразрыва вскрываемых пластов.

Промывка скважины осуществляется с помощью циркуляционной системы буровой установки. В ее состав входит наземная и скважинная части. Последняя представляет собственно скважину и опущенный в нее технологический инструмент (бурильная колонна с соединениями, УБТ, забойный двигатель и породоразрушающий инструмент). В состав наземной части циркуляционной системы входят буровой насос с обвязкой, приемный зумпф, отстойник и система очистки раствора (гидроциклоны, вибросита, желоба). Обвязка бурового насоса включает стояк, нагнетательный буровой рукав, вертлюг и ведущую трубу.

Гидравлический расчет циркуляционной системы заключается в решении следующих задач:

- определение необходимого расхода промывочной жидкости, обеспечивающего очистку скважины от продуктов разрушения при заданных конструкции скважины и применяемом технологическом инструменте;

- определение плотности бурового раствора, исключающего выброс флюидов из скважины и гидроразрыв слабых пластов;

- определение потерь давления в обвязке бурового насоса;

- определение потерь давления при течении бурового раствора внутри бурильной колонны (в бурильных и утяжеленных бурильных трубах);

- определение потерь давления при течении бурового раствора в затрубном пространстве (между стенками скважины и бурильной колонной);

- определение потерь давления на местных сопротивлениях (наличие замков) при течении промывочной жидкости внутри бурильной колонны и затрубном пространстве;

- расчет потерь давления в промывочных каналах долота и выбор гидромониторных насадок.

В работе даны методические указания по решению вышеперечисленных задач, приведены исходные данные для их решения и соответствующие примеры.

Следует отметить, что в качестве исходных данных в задачах рассматриваются бингамовские жидкости. Их отличительной особенностью является наличие внутренний структуры, обладающей известной прочностью, и вязкости. Именно к этому типу промывочных жидкостей относятся большинство глинистых и тампонажных растворов, получивших широкое распространение в практике сооружения скважин.