Содержание ионов кальция в фильтрате.

Содержание ионов кальция в фильтрате должно быть регламентировано. Согласно /2/, для известкового раствора с высоким рН содержание ионов кальция в фильтрате должно быть не более 200 мг/л.

8.Проверка выбора реологических свойств промывочной жидкости.

8.1 Проверка на вынос шлама.

Реологические свойства бурового раствора характеризуются значениями пластической вязкости  динамического напряжения сдвига _о. Необходимо произвести проверку выбора значения _о с целью обеспечения выноса шлама при бурении долотами большого диаметра под кондуктор и первую промежуточную колонну.

Для данных интервалов реологические свойства выбираем по (1. Рис 1).

0,132*ρ*η*w + 0,0004*_*w*ρ ≥ 330 ^{log((600*η + )/(300*η +  ))}

w = Q/(π/4*((К_КАВ*d_ДОЛ²) -d_Т²)

Интервал 0-100 м.

Выбираем для этого интервала по (1. Рис 1) η = 5 мПа*с и _ = 75 дПа.

w = 0, 08/0,785*((1,1*0,490² ) – 0,140² ) = 0,37 м/с

0,132*1100*0,005*0,37 +0,0004*7.5*0,37*ρ ≥ 330 ^{log((600*0,005+7,5)/(300*0,005+7,5))}

Условие выноса шлама выполняется 1,489 ≥ 1,474

Примем _ = 75-85_, дПа

Интервал 100-1000 м.

Выбираем для этого интервала по (1. Рис 1) η = 5 мПа*с и _ = 75 дПа.

w = 0, 05/0,785*((1,1*0,3937² ) – 0,140² ) = 0,38 м/с

0,132*1100*0,005*0,38 +0,0004*7.5*0,38*ρ ≥ 330 ^{log((600*0,005+7,5)/(300*0,005+7,5))}

Условие выноса шлама выполняется 1,529 ≥ 1,474

Примем _ = 75-85_, дПа

8.2 Проверка режима течения.

Увеличение дифференциального давления на забой скважины приводит к ухудшению показателей работы долота. Поэтому с целью повышения технико-экономических показателей бурения стремятся снизить давление промывочной жидкости на забой. Для этого ограничивают плотность бурового раствора и стараются снизить гидравлические потери при течении бурового раствора в затрубном пространстве.

Снижение гидравлических потерь достигается за счет уменьшения скорости восходящего потока и поддержания ламинарного режима течения в затрубном пространстве.

При бурении неустойчивых пород одним из технологических приемов, уменьшающих осложнения является снижение эрозионного воздействия промывочной жидкости на стенки скважины. Это достигается поддержанием ламинарного режима течения бурового раствора в затрубном пространстве.

Если задана скорость восходящего потока в затрубном пространстве, то можно вычислить величину показателей реологических свойств раствора, которые при заданных размерах ствола скважины и бурильной колонны обеспечат ламинарный режим течения в затрубном пространстве.

Критическое значение критерия Рейнольдса, при котором начинается турбулизация потока в затрубном пространстве:

Re_кр=7,3*He^0.58+2100

где:

He - критерий Хедстрема He=_(D_cD)²^

_-динамическое напряжение сдвига (Па)

- пластическая вязкость (Па*с)

D_c -диаметр скважины (м)

D - наружный диаметр бурильной колонны (м)

Заданная скорость восходящего потока не должна превышать критическое значение скорости течения, т. е. должно соблюдаться условие:

w  w_кр

Данную проверку следует провести для интервалов сложенных неустойчивыми породами: 3440-3920 м.

3440-3450 м.

He = 6*(0,3248 - 0,240)²*1160/0,009² = 617900

Re_кр = 7,3*(617900)^0,58 + 2100 = 18770

w_кр = 3254,07*0,09/((0,3248 - 0,240)*1160) = 1,72 м/с

w = 4*Q/(*(D_c²-D²)) =4*0,034/(*(0,3248²-0,240²)) = 0,90 м/с

За турбобуром режим течения ламинарный.

3450-3800 м.

He = 7,5*(0,3248 - 0,229)²*1220/0,011² = 694446

Re_кр = 7,3*(694446)^0,58 + 2100 = 19943

w_кр = 19943*0,011/((0,3248 - 0,229)*1220) = 1,87 м/с

w = 4*Q/(*(D_c² - D²))=4*0,04/(*(0,3248² - 0,229²)) = 0,96 м/с

При роторном способе бурения за УБТС-1-229 режим течения ламинарный - следовательно, в остальной части затрубного пространства режим течения тоже ламинарный.