Промывка перед подъемом бурильной колонны

Промывка перед подъемом бурильной колонны

Продолжительность промывки перед подъемом бурильной колонны зависит от диаметра скважины и величины ее зенитного угла. Данные приведенной ниже таблицы получены на основе расчетов скорости осаждения частиц и промысловой практики.

Коэффициент увеличения длины ствола
Зенитный угол, град. 445 мм 311мм 216 мм
00-100 1,5 1,3 1,3
100-300 1,7 1,4 1,4
300-600 2,5 1,8 1,6
более 600 3,0 2,0 17

Промывка перед подъемом бурильной колонны

Рисунок 1 Промывка перед подъемом бурильной колонны..

Промывка перед подъемом бурильной колонны

Рисунок 2 Расход промывочной жидкости, необходимой для выноса шлама из горизонтального ствола диаметром 216 мм.

Промывка перед подъемом бурильной колонны

Рисунок 3 Расчетные режимы течения в скважине диаметром 216 мм.

Контроль очистки скважины от шлама.

Эффективность транспортировки шлама должна быть повышена до максимума путем оптимизации несущей способности бурового раствора, скоростей потока в кольцевом пространстве, размера частиц шлама, максимально допустимой механической скорости проходки и пр. Нужно также следовать надежной системе контроля за очисткой ствола для того, чтобы обнаружить ухудшение выноса шлама еще до того, как плохая очистка вызовет осложнения. Такая система включает в себя:

Сравнение общего объема выбуренной породы с объемом шлама, удаленного из раствора в очистных устройствах, и количеством твердой фазы, перешедшей в буровой раствор.

Тщательный контроль и регистрацию числа ходов насосов и развиваемого ими давления; нагрузки на крюк при подъеме и спуске бурильной колонны и ее вращении.. Повышенные значения могут быть первыми признаками начинающихся осложнений с очисткой ствола или осложнений, не связанных с очисткой.

Не следует думать, что из скважины выносятся все обломки породы. Если нужно, регулярно проводите закачку порции смывающей жидкости (в соответствии с величиной зенитного угла и геометрией ствола скважины), частичный подъем бурильной колонны с проработкой и промывкой для разрушения осадка и удаления его из скважины.

Горизонтальный участок диаметром 216 мм (8-1/2”)

На рис. 2 представлен график, характеризующий минимальную подачу буровых насосов, обеспечивающий очистку ствола на горизонтальном участке.

При увеличении механической скорости проходки очищать скважину от шлама становится труднее. При увеличении плотности бурового раствора очистка скважины облегчается. При обычных значениях механической скорости проходки для очистки скважины от шлама достаточна производительность насосов в пределах от 20 до 30 л/с.

Влияние режима течения бурового раствора

В горизонтальных скважинах очистка ствола улучшается при турбулентном режиме течения бурового раствора. В скважинах диаметром 311 мм и более режим течения раствора в кольцевом пространстве бывает обычно ламинарным.

Промывка перед подъемом бурильной колонны

В скважинах диаметром 216 мм и менее режим течения может стать турбулентным в зависимости от величины расход и реологических свойств раствора.

На величину критического расхода жидкости сильно влияет ее динамическое напряжение сдвига. Данные, приведенные на рис. 3, относятся к буровому раствору с плотностью 1600 кг/м3. Для того, чтобы создать турбулентный режим течения растворов с меньшей плотностью, потребуется более значительный расход потока. Из графика видно, что при нормальном расходе жидкости трудно достичь турбулентного режима течения, если динамическое напряжение сдвигу бурового раствора превышает 5 Па. Несмотря на это, реологические свойства бурового раствора и его статическое напряжение сдвига должны оставаться достаточными для удержания во взвешенном состоянии утяжелителя. Это особенно важно для тех периодов, когда раствор в скважине остается в покое (во время геофизических работ, спуска обсадной колонны).

Хотя при турбулентном режиме течения вынос шлама из горизонтального участка улучшается, создание такого режима не является непременным условием, а иногда турбулентный режим просто недостижим. Важнее всего ограничивать механическую скорость проходки до пределов, определяемых шариками по очистке скважины.

При появлении признаков неудовлетворительной очистки скважины лучше увеличить подачу насосов, чем изменять реологические свойства бурового раствора или режим течения.

Рекомендации по обеспечению очистки ствола скважины от выбуренной породы.

· При выборе оптимальной производительности буровых насосов, обеспечивающей вынос шлама, пользуйтесь «Графиком очистки ствола». Для выноса шлама из горизонтального участка диаметром 216 мм обычно достаточно иметь производительность насосов в пределах 20-30 л/с.
· Реологические свойства бурового раствора должны допускать возможность турбулентного режима течения.
· Чтобы создать турбулентный режим течения, максимальное значение динамического напряжения бурового раствора должно быть около 5 Па
· Эквивалентная плотность бурового раствора при бурении горизонтального участка увеличивается, а градиент давления гидроразрыва остается постоянным. Следует принять меры к тому, чтобы при бурении горизонтального ствола не произошел гидроразрыв пласта.
· Нужно выбирать забойный двигатель и систему измерений в процессе бурения таким образом, чтобы не приходилось ограничивать производительность насосов.
· При выборе долотных насадок нужно иметь в виду, что при использовании некоторых забойных двигателей приходится ограничивать перепад давления в долоте.
· По возможности следует выбирать такой профиль скважины, который не требует бурения длинных участков с зенитными углами более 500. Нужно внимательно учитывать возможности буровых насосов.

Бурение

· При бурении наклонных скважин необходима большая производительность насосов.
· В сложных скважинах нужно применять компоновки низа бурильной колонны, которые создают меньше гидравлических сопротивлений.
· Наиболее трудно транспортировать обломки породы на участках ствола с зенитными углами 50-600. (Трудный диапазон может быть от 45 до 600 в зависимости от реологических свойств раствора).
· Необходимо регулировать механическую скорость проходки.
· Для улучшения очистки ствола наклонных скважин предпочтительнее повысить подачу насосов, чем менять реологические свойства бурового раствора.
· Повышение плотности раствора улучшает вынос шлама.
· В наклонных скважинах вращение бурильной колонны способствует улучшению выноса шлама. Рекомендуется, чтобы частота вращения была бы не менее 60 об/мин. Чем выше частота вращения, тем лучше вынос шлама.
· Нужно свести к минимуму кавернообразование за счет размыва потоком бурового раствора.
· Зумпф ниже башмака обсадной колонны должен иметь минимальную длину, обеспечивающую безопасный спуск колонны.
· При бурении с полупогруженных буровых установок в случае необходимости следует включать на циркуляцию через бурильную колонную вспомогательный насос, предназначенный для выноса шлама по водоизолирующей колонне.

Промывка перед подъемом бурильной колонныСпуско-подъемные операции

  • Всегда промывайте скважины перед подъемом бурильной колонны. Продолжительность промывки определяется расчетом, как это было показано выше.
  • В процессе промывки перед подъемом бурильную колонну следует вращать со скоростью 60 об/мин.
  • В скважинах с зенитными углами более 30^ перед подъемом следует подкачать порцию легкой маловязкой жидкости, определив объем ее с учетом недопущения проявлений.
  • После бурения интервала большой длины забойным двигателем следует сделать рейс с проработкой ствола роторным способом.
  • Обеспечьте наличие на буровой цементировочных насосов, которые могут быть использованы для промывки в случае возникновения чрезвычайных обстоятельств.
 
0

Добавить комментарий

Войти с помощью: