Очистка забоя скважины от шлама

Расход промывочной жидкости должен быть таким, чтобы частицы разрушенной породы, образованные каким-либо элементом породоразрушающего инструмента удалялись до начала воздействия следующего элемента. Однако в реальных условиях обеспечить совершенную очистку забоя от шлама не возможно из-за влияния множества факторов.

Расчётную величину расхода промывочной жидкости, обеспечивающей качественную очистку забоя скважины от шлама, вычисляют по формуле: Qз=qFз,

где значения удельного расхода q следующие:

q=0,6-0,7 , для бурения с использованием ГЗД;

q=0,5-0,6 , для бурения с использованием ротора.

При бурении под направление (0-300):

При бурении под кондуктор(300-1150):

При бурении под эксплуатационную колонну(1150-2745):

Вынос шлама на поверхность

На процесс выноса шлама с забоя на поверхность влияют ряд факторов:

- режим течения промывочной жидкости в кольцевом пространстве;

- концентрация шлама в жидкости;

- размер и форма частиц выбуренной породы;

Минимальная величина скорости u_{ki min}восходящего потока в i-м интервале кольцевого пространства ствола скважины, при которой начинается транспортировка частиц шлама на поверхность, должна быть не ниже скорости uv свободного падения этих частиц в неподвижной жидкости.

Величину минимальной скорости v_{кп min} восходящего потока промывочной жидкости принимают на основании опытных данных, либо вычисляют через скорость v_кп свободного падения (витания) частиц шлама. Кроме того, расчёт скорости восходящего потока промывочной жидкости в i-м интервале кольцевого пространства может быть произведён по формуле Фуллертона:

v_кп = ,

где Dд – диаметр долота, мм; ρ – плотность промывочной жидкости, кг/м3; vкп – средняя скорость восходящего потока в кольцевом пространстве, м/с.

Тогда расход промывочной жидкости, обеспечивающей вынос шлама из i-го интервала кольцевого пространства, находят по формуле:

Вычисляя расход промывочной жидкости необходимо учитывать и её реологические свойства. При использовании вязко-пластичных жидкостей (ВПЖ) предпочтительным является расход, при котором имеет место структурный режим течения. Обусловлено это тем, что в центральной части сечения кольцевого пространства эпюра распределения скорости является более благоприятной для выноса шлама.

Произведем расчет величины расхода промывочной жидкости для обеспечения вынося шлама на поверхность.

При бурении под направление (0-300):

При бурении под кондуктор(300-1150):

При бурении под эксплуатационную колонну(1150-2745):

Выполнив расчёты по обоснованию расхода промывочной жидкости производят сравнение полученных результатов и в последующих расчётах принимают большую величину расхода. Определим величины расхода промывочной жидкости для каждого интервала:

- для направления 2: Q= ;

- для кондуктора: Q= ;

- для эксплуатационной колонны: Q= ;