Cтраница 1
Шламовая подушка достаточно легко образуется, но трудно удаляется. [1]
Срыв шламовой подушки может произойти и в результате нестабильной подачи пара в подогреватель или плохой работы регулятора температуры сырого рассола. [2]
Зависимости скорости проходки от нагрузки на долото ( А и частоты вращения ( Б. 1 - совершенная очистка Я / ( Й72. 2 - фактическая очистка. 3 - совершенная очистка. [3] |
Как и шламовая подушка, сальник на долоте образуется при высоких осевых нагрузках. В твердых породах зубья долота частично забиваются шламом. Насколько такое забивание снижает механическую скорость бурения, определить трудно, потому что это явление трудно отличить от образования шламовой подушки. Гарнье и ван Линген утверждали, что при контактировании частиц шлама с поверхностями долота эти частицы прилипают из-за разницы давлений в порах частиц шлама и в буровом растворе. [4]
При разрушении проницаемых пород физическое состояние шламовой подушки определяется указанными выше факторами, однако при использовании аэрированных жидкостей шламовый слой будет менее уплотнен, чем при разрушении непроницаемых пород. Следовательно, в тех случаях, когда шламовая подушка менее плотная, имеются несколько лучшие условия для разрушения породы, чем при применении буровых растворов. По данным, полученным на месторождениях Западной Канады, применение аэрированной жидкости в идентичных условиях дает увеличение механической скорости на 45 % по сравнению с буровым раствором. При этом было установлено, что эффективность падает по мере увеличения глубины разрушения породы. [5]
Таким образом, после отделения от шламовой подушки частицы шлама захватываются вихревыми потоками пены и за счет гидродинамической силы этого потока удаляются из при-забойной зоны. Когда же порода проницаема и содержит воду, нефть или газ с пластовым давлением, несколько большим, чем давление, создаваемое в призабойной зоне пеной, процесс очистки от шлама протекает так же эффективно, как и с применением тумана. [6]
В реальных условиях бурения скважин с использованием пен отрыв частиц от шламовой подушки в основном происходит за счет действия зуба долота, как и при промывке призабойной зоны буровыми растворами. Отличие заключается в том, что в последнем случае шламовая подушка сильно спрессована, а при использовании пен она разрыхлена. Поэтому при взаимодействии зуба долота со шламовой подушкой при использовании пен потоком рабочего агента должно захватываться большее количество частиц разбуренной породы, чем при промывке буровым раствором. [7]
Спинка и нижний торец насадки могут соприкасаться со стенкой скважины или шламовой подушкой. Поэтому с целью защиты от эрозии и других видов износа эти поверхности обычно защищают наплавляемым твердосплавным покрытием. Такая защита способствует устойчивому положению долота, повышает стабильность его работы и уменьшает интенсивность потери диаметра долота и скважины. [8]
Разрушенная горная порода при наличии в скважине тумана образует на поверхности забоя ствола шламовую подушку. ОКП с использованием воздуха ( 412 долот) и тумана ( 647 долот) со степенью аэрации 300 - 354 с проходкой соответственно 102 и 106 тыс. м взрывных скважин. Он установил, что для указанных типов долот использование воздуха обеспечивает по сравнению с использованием тумана увеличение проходки на долото в 1 4 - 1 76 раза и механической скорости в 1 25 - 1 35 раза. Это происходит потому, что аэродинамическое давление, создаваемое туманом на расположенные на забое горные породы, несколько выше, чем при использовании воздуха, хотя туман, как дисперсная система, так же динамичен как сжатый воздух. Туман очень легко проникает между частицами шлама до непроницаемой материнской породы и благодаря наличию поверхностно-активного вещества исключает слипание этих частиц; это позволяет зубу долота при небольшом усилии проникать через шламовую подушку к неразрушенной породе и разрушать ее. [9]
Если при циркуляции в скважине аэрированной жидкости разрушается непроницаемая горная порода, то физическое состояние шламовой подушки в некоторой степени будет зависеть от качества жидкого компонента. При наличии в составе аэрированной жидкости водного раствора поверхностно-активного вещества на поверхности забоя возможно наличие менее уплотненного шламового слоя. При отсутствии этих веществ шламовая подушка будет находиться практически в том же состоянии, что и при использовании обычных буровых растворов. [10]
Отмеченные странности во влиянии гидромониторных струй, устойчиво проявляющиеся во всех группах пород, невозможно объяснить несовершенством очистки так называемой шламовой подушки на забое и неудовлетворительным транспортом выбуренной породы из долотного пространства в затрубное. [11]
Выпавшие осадки вредных примесей отделяются в отстойниках непрерывного действия ( классификаторы Дорра) или в осветлителях со взвешенным фильтром ( шламовой подушкой), например типа ЦНИИ МПС или ОВР-ПШ6. В отстойники и осветлители сырой и обратный рассолы ( последний только при диафрагменном электролизе), растворы реагентов и флокулянта ( если его применяют для ускорения уплотнения осадков) непрерывно подаются по отдельным трубопроводам или предварительно смешанные в промежуточном сборнике. [12]
При утечке и высоком дифференциальном давлении поток жидкости из центрального отверстия долота будет иметь пониженную скорость движения от центра скважины к периферии, что будет способствовать ухудшению очистки забоя и созданию на нем шламовой подушки. [13]
Если же порода проницаема и содержит флюиды или газ с давлением, большим, чем давление в призабойной зоне, то процесс очистки от шлама протекает иначе. Шламовая подушка в этом случае не является областью низкого давления. Она находится в разрыхленном состоянии за счет пластового давления, которое несколько выше, чем давление, с которым туман поступает из сопла долота. Следовательно, частицы разрушенной породы не прижаты к породе и условия для захвата их можно считать благоприятными. Процессу отделения частиц и движению их вверх от шламовой подушки способствует также пластовое давление. [14]