Гидростатическое давление - столб - буровой раствор
Cтраница 3
Знак фильтрационного потенциала определяется направлением движения жидкости. Если гидростатическое давление столба бурового раствора превышает пластовое давление, что обычно наблюдается в скважинах, стенка скважины против проницаемого пласта заряжается отрицательно. [31]
С увеличением глубины ск-важины плотность бурового раствора регулируется таким образом, чтобы развиваемое им гидростатическое давление препятствовало проникновению флюидов из трещин или пор горных пород в скважину и разрушению ее стенок. Однако гидростатическое давление столба бурового раствора должно быть ниже давления разрыва пород, при котором в пластах образуются трещины, поглощающие буровой раствор. [32]
Это давление возникает под действием веса столба бурового раствора, используемого при бурении скважины и направлено с наружной стороны обсадной трубы. Поскольку гидростатическое давление столба бурового раствора увеличивается с глубиной, то сминающее давление самое высокое на забое и нулевое у поверхности. [33]
При роторном бурении в процессе бурения скважины происходит циркуляция бурового раствора, который нагнетается в скважину через колонну бурильных труб, а затем поднимается по затрубному пространству к устью скважины, вынося одновременно с забоя кусочки выбуренной породы. При этом породы подвергаются воздействию гидростатического давления столба бурового раствора; в них проникает фильтрат этого раствора. Наибольший интерес представляет вопрос о проникновении фильтрата бурового раствора в пористые и проницаемые пласты. [34]
Величину плотности бурового раствора ограничивают при проведении технологических операций, не связанных с проходкой, чтобы не произошло гидравлического разрыва пласта. Давление гидроразрыва всегда должно оставаться выше гидростатического давления столба бурового раствора в скважине. [35]
С увеличением плотности бурового раствора темп разрушения породы на забое, как правило, снижается. Причиной этого является в основном рост гидростатического давления столба бурового раствора на забой скважины. [36]
В равновесных условиях давление у нижнего торца колонны равно сумме избыточного давления и гидростатического давления столба бурового раствора в бурильных трубах. Сумма избыточного давления в обсадных трубах и гидростатического давления столба бурового раствора и пластовых флюидов в стволе определяет пластовое давление. Другими словами, колонна бурильных труб и затрубное пространство действуют, как U-образная трубка ( рис. 3.1), которая уравновешена по отношению к пластовому давлению. [37]
При бурении нефтяных и газовых скважин наиболее трудно преодолимыми осложнениями являются газо -, нефте - и водо-проявления, обвалы и осыпи стенок ствола скважины. Превалирующее значение для предупреждения осложнений этих видов имеет регулирование гидростатического давления столба бурового раствора в скважине. В процессе бурения его изменяют в зависимости от давлений вскрываемых нефтегазовых и водоносных пластов. [38]
Поглощения, возникающие вследствие высокой естественной проницаемости, отличаются некоторыми особенностями. Они приурочены к определенным интервалам разреза, характеризуются равновесием между пластовым давлением флюида и гидростатическим давлением столба бурового раствора в скважине. Размеры поперечного сечения каналов ухода раствора в пласт в процессе поглощения не изменяются. [39]
В ряде случаев водоносный коллектор при вскрытии не проявляет себя. Утяжеление бурового раствора приводит лишь к временному отключению водоносного коллектора, который продолжает проявлять через несколько спуско-подъемных операций, хотя расчетное гидростатическое давление столба бурового раствора превышает расчетное пластовое давление. [40]
 |
Схема гидравлического яса открытого типа ( ЯГ. / - переводник. 2 - шток грузовой. 3 - корпус. 4 - втулка уплот-нительная. 5 - седло. 6 - шток нижний. 7 - переводник. 8 - манжетное уплотнение. [41] |
При передаче растягивающей нагрузки подвижные детали перемещаются вверх, а резиновая втулка 4 плотно садится на уплот-нительный корпус седла 5, благодаря чему об-7 разуется замкнутая атмосферная камера между уплотнительными манжетами 8 и конусом. С этого момента детали могут перемещаться вверх при условии приложения растягивающей силы, большей, чем произведение гидравлически неуравновешенной площади на гидростатическое давление столба бурового раствора, заполняющего скважину. [42]
Рассмотрим физическую сущность прихвата компоновки бурильной колонны в скважине. Для возникновения прихвата необходим неподвижный контакт колонны груб с глинистой коркой, формирующейся на проницаемых стенках скважины вследствие фильтрации бурового раствора в пласт при превышении гидростатического давления столба бурового раствора над пластовым. При таком неподвижном контакте и отсутствии циркуляции бурового раствора происходит рост глинистой корки и связанное с этим увеличение площади такого контакта. Кроме того, во времени увеличиваются коэффициент трения и адгезионная сила. Так как давление в глинистой корке меньше, чем гидростатическое, то при большой длине колонны труб и, следовательно, площади контакта с глинистой коркой сила, возникающая под действием перепада давления, может достигать значительной величины, превышающей грузоподъемность буровой установки. [43]
В некоторых районах нефтеносные пласты вскрывают с очисткой забоя воздухом. Ведутся работы по созданию передвижных установок для получения очищенных дымовых газов, пригодных к использованию в качестве газообразного циркулирующего агента, например выхлопные газы от ДВС. Широко применяются аэрированные растворы, внедрение которых было связано с необходимостью снижения гидростатического давления столба бурового раствора при бурении зон поглощений. [44]
При достаточно высоком коэффициенте устойчивости от остаточных напряжений образование каверн вызвано не физико-механическими, а, скорее всего, физико-химическими факторами взаимодействия глинистой породы с буровым раствором. Действительно, если принять отношение а / ар 0 5, адсорбционное давление р составит 116 МПа. Учитывая, что проявление адсорбционных сил сдерживает гидростатическое давление столба бурового раствора на стенку скважины, действует разность адсорбционного и гидростатического давлений АрадС, которая равна 63 7 МПа. В этих условиях по мере проникновения фильтрата в породу будет происходить не столько уменьшение прочности, сколько, учитывая высокую плотность глинистой породы, отслаивание мельчайших частиц в виде чешуек, которые затем, дисперги-руясь, переходят в раствор, вызывая постоянное увеличение его плотности и вязкости, что и отмечалось в процессе бурения. Этим же объясняется и отсутствие шлама. Причем чем выше плотность глинистой породы, тем с большей энергией при меньшем количестве поглощенной воды происходит разуплотнение и разрушение структурных связей глинистых частиц и агрегатов. [45]
Страницы: 1 2 3 4