Транспортировка шлама

Транспортировка шлама

Это очень сложная проблема, которую активно исследовали в течение последних 30-40 лет. По существу это – проблема осаждения частиц в потоке жидкости. Хотя для такого случая справедливы зависимости, представленные рис. 1-3, трудность состоит в выборе надлежащего значения критерия Рейнольдса. Практическое правило таково: если режим течения жидкости в кольцевом пространстве турбулентный, то и режим обтекания падающей частицы тоже будет турбулентным. В зависимости от геометрических особенностей частицы и вязкости жидкости режим обтекания частицы, падающей в ламинарном потоке, может быть турбулентным, переходным или ламинарным. Транспортировка шлама – процесс очень сложный, но приведенные ниже положения могут прояснить механизм этого процесса:
· Вынос шлама можно обеспечить при промывке водой, если скорость восходящего потока достаточно велика. Это свидетельствует о том, что для транспортировки шлама жидкость не обязательно должна иметь динамическое напряжение сдвига, отличное от нуля.
· Обычный метод определения динамического напряжения сдвига у жидкостей, для которых характерно сдвиговое разжижение, может привести к ошибочным результатам.
· Большинство исследователей утверждает, что при турбулентном режиме течения вынос шлама улучшается. Одно из возможных объяснений этого явления заключается в том, что профиль скоростей при турбулентном режиме более плоский, чем при ламинарном режиме течения и частицы породы поднимаются в виде скопления частиц. Однако вследствие опасности размыва стенок скважины стараются избежать турбулентного режима течения бурового раствора в кольцевом пространстве.
· Благодаря способности к сдвиговому разжижению растворы полимеров даже при ламинарном режиме течения имеют плоский профиль скоростей. Чем сильнее поведение таких растворов отличается от поведения ньютоновских жидкостей, тем более плоским становится профиль скоростей.

Уменьшение крутящего момента и осевых сил сопротивления

В наклонных скважинах с большими зенитными углами и горизонтальных скважинах фактические значения могут оказался больше, чем было принято при составлении проекта бурения. Это может быть следствием влияния таких факторов, как:
· Плохой вынос шлама
· Сильная извилистость ствола скважины
· Неудачная конструкция компоновки низа бурильной колонны
· Применение долот и центраторов, изношенных по диаметру
· Наличие толстой фильтрационной корки на стенках
· Неудовлетворительное состояние ствола скважины, например сужение ствола.

Транспортировка шлама

Если при бурении возникают затяжки или наблюдается чрезмерно большой крутящий момент, то нужно учесть перечисленные факторы и устранить их влияние прежде, чем принимать решения о вводе смазочной добавки в буровой раствор.

Для расчета величины крутящего момента, сил натяжения, величины коэффициента трения на стадии проектирования скважины используют компьютерные программы, учитывающие состав компоновки низа бурильной колонны. На буровой сравнивают проектные и фактические величины крутящего момента и сил натяжения. Отклонения фактических значений от проектных может свидетельствовать о возникновении осложнений. Накопление данных о величине крутящего момента в процессе разработки месторождения может способствовать существенному снижению затрат на ликвидацию прихватов и на бурение в целом.

0

Добавить комментарий

Войти с помощью: