- •1.2 Свойства буровых растворов
- •1.4 Тиксотропия
- •2 Гидростатика в бурении
- •2.1 Гидростатика ньютоновской жидкости
- •2.1.2 Относительное пластовое давление
- •2.1.3 Приведенное пластовое давление
- •2.1.4 Выбор плотности промывочной жидкости
- •2.2 Гидростатика вязкопластичных жидкостей (впж)
- •2.2.1 Гидростатическое давление тиксотропной суспензии
- •3.1.3 Выбор оптимального расхода
- •3.2.1 Транспортирование частиц шлама по стволу вертикальных и наклонных скважин
- •4.1.2 Расчет потерь давлений при турбулентном течении жидкостей в трубах и кольцевом пространстве
- •4.2 Потери давления в местных сопротивлениях
- •4.2.1 Потери в замковых соединениях
- •4.2.2 Потери в насадках долота
- •4.3 Расчет потерь давления при течении бурового раствора в трубах и кольцевом пространстве в ламинарном режиме
- •4.4 Решения на основе дифференциального уравнения установившегося течения вязкой несжимаемой жидкости в цилиндрическом трубопроводе
- •4.4.1 Вывод дифференциального уравнения
- •4.5 Течение жидкости в трубе радиуса r
- •4.6 Течение жидкости в концентричном кольцевом пространстве как в плоской щели
- •4.7 Решение на основе раздельного учета сил вязкости и сил пластичности
- •5.2.1 Показатели аэрированной жидкости
- •5.2.2 Структуры газожидкостных потоков
- •5.2.3 Расчет расходов жидкой и газообразных фаз
- •5.3.1 Выбор расхода
- •5.3.2 Расчет давлений
- •6 Гидродинамические давления при бурении скважин
- •6.1 Виды гидравлических ударов в скважине
- •6.2 Расчет изменения давления в скважине при спо
- •6.2.2 Расчет изменения давления при движении труб с ускорением
- •6.2.3Определение предельно допустимых скоростей спо
- •7 Кольматация
- •7.1 Необходимые условия кольматации
- •7.2 Механизмы кольматации
- •7.3 Влияние кольматации
- •7.4 Естественная кольматация
- •7.5 Искусственная кольматация
- •7.6 Декольматация
- •8 Закономерности смешения и вытеснения жидкостей при их последовательном движении
- •8.1 Показатели и критерии процессов смешения жидкостей при их последовательном движении
- •9 Особенности транспорта шлама по горизонтальному стволу скважины
- •10.1 Причины гнвп
- •10.2 Методы обнаружения проявлений (признаки начала проявлении)
- •10.3 Определение вида пластового флюида и величины пластового давления при проявлении
- •10.4 Изменение давления в скважине при гравитационном всплытии порции газа
- •10.5 Регулирование давления в скважине при вытеснении газа промывкой
- •10.6 Газовый выброс
10.5 Регулирование давления в скважине при вытеснении газа промывкой
а) Вытеснение порции газа промывкой (рисунок 10.7)
Pст
Pшт
Hс
hг
Рисунок 10.7 – Схема вытеснения порции газа промывкой
При этом выходящий из скважины раствор пропускают через устьевой штуцер (специальную задвижку), позволяющий создавать на устье избыточное давление Pшт. Регулируя проходное сечение штуцера, можно управлять давлением на устье.
Если плотности промывочной жидкости над и под порцией газа одинаковы, то давление на забое скважины
(10.22)
где
,
-соответственно глубина по вертикали
и длина ствола скважины;
,
- высота по вертикали и длина по стволу
порции газа;
- скорость жидкости в кольцевом
пространстве;
- гидравлический диаметр кольцевого
пространства.
Скорость жидкости над порцией газа несколько выше, чем под, но эта разность невелика и ею можно пренебречь.
Желательно, чтобы в процессе вытеснения давление в скважине сохранялось более или менее постоянным и находилось в пределах Pпл<Pc<Pпогл..
Из выражения (16) следует, что поскольку объём газовой пачки по мере вытеснения возрастает, для поддержания забойного давления на постоянном уровне необходимо давление на устье скважины перед штуцером Pшт увеличивать, а для этого проходное сечение штуцера Sшт уменьшать (штуцер прикрывать). Однако, когда газовая пачка дойдёт до устья и начнёт выходить в атмосферу (на факел), высота столба газа в скважине станет уменьшаться и для поддержания забойного давления на постоянном уровне давление на штуцере придётся уменьшать (рисунок 10.8).
Pшт
Pшт
Sшт
t
Рисунок 10.8 – Изменение давления Pшт и площади сечения Sшт устьевого штуцера при вытеснении порции газа промывкой при поддержании забойного давления постоянным.
б) Глушение газового фонтана закачкой утяжелённого раствора
Если поступивший в скважину газ заполнил всё кольцевое пространство, то схема глушения будет иметь вид показанный на рисунке 10.9.
Pст
Pшт
Hс
Lc
Hж
Рисунок 10.9 – Схема глушения газового фонтана закачкой утяжелённого раствора.
Давление на забое скважины при этом будет равным
(10.23
а)
Поскольку экспонента в формуле (17а) мало отличается от единицы.
(10.23 б)
Как
видно из зависимости (10.23), для поддержания
на постоянном уровне при глушении
газового фонтана давление на штуцере
следует уменьшать, а сам штуцер
приоткрывать (рисунок 10.10)
Pшт
Sшт
Sшт
Pшт
t
Рисунок
10.10 – Изменение давления на устье
и площади сечения отверстия в штуцере
при глушении газового фонтана закачкой
утяжеленного раствора.
Как видно из рисунка (10.8) и (10.10), тактика управления устьевым штуцером при вытеснении порции газа и при глушении газового фонтана разная. В первом случае по мере вытеснения штуцер постепенно прикрывают, а во втором наоборот – штуцер по мере вытеснения газа приоткрывают.
в) Контроль за величиной забойного давления при вытеснении газа промывкой.
О величине забойного давления при ликвидации ГНВП закачкой утяжелённого раствора можно судить, зная давление на стояке Pст.
,
(10.24)
где
- потери на трение при течении раствора
в трубах.
