А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Реологічне властивість - промивна рідина

Реологічні властивості промивальної рідини повинні забезпечувати винос шламу при швидкостях в кільцевому просторі 0 3 - 0 5 м /с, для чого вона повинна мати структурний режим руху в кільцевому просторі. Для цього потрібно відповідним чином регулювати величину її в'язкості і динамічного напруження зсуву.

Реологічні властивості промивних рідин (глинисті або інші бурові розчини) і цементних розчинів регулюються виходячи з умов режиму їх руху в процесі цементування обсадних колон.

Графік впливу ексцентриситету розташування обсадної колони в свердловині на відносну швидкість течії при структурному режимі у вузькому зазорі (щільність. Якщо щільності і реологічні властивості промивальної рідини і тампонажного розчину однакові і при контакті їх не утворюється суміш з істотно іншими властивостями, то на той час, коли межа їх розділу в широкому зазорі підійде до заданої точки заколонного простору, в вузькому вона буде перебувати ще далеко від цієї точки. Значить, частина промивної рідини з вузького зазор не буде витіснена. Щоб середні швидкості течії були близькі один до одного в різних ділянках поперечного перерізу заколонпого простору, потрібно ретельно центрировать обсадних колон.

Графік впливу ексцентриситету розташування обсадної колони в свердловині на відносну швидкість течії при структурному режимі у вузькому зазорі (щільність в'язкопластичні рідини. Якщо щільності і реологічні властивості промивальної рідини і тампонажного розчину однакові і при контакті їх не утворюється суміш з істотно іншими властивостями, то на той час, коли межа їх розділу в широкому зазорі підійде до заданої точки заколонного простору , у вузькому вона буде перебувати ще далеко від цієї точки. Значить, частина промивної рідини з вузького зазор не буде витіснена. Щоб середні швидкості течії були близькі один до одного в різних ділянках поперечного перерізу заколонного простору, потрібно ретельно центрировать обсадних колон.

Щоб сформулювати вимоги до реологическим властивостями промивних рідин при проходженні поглинаючих пластів, розглянемо криві (рис. 30), що відображають залежність напруги зсуву т і швидкість деформації de /dt для деяких моделей неньютоновской рідини.

У другому варіанті визначають витрата і реологічнівластивості промивної рідини при найбільшому ексцентриситеті, що забезпечують структурний режим течії в найширшій частині кільцевого простору, здійснюється винесення вибуренной породи з усіх можливих сектора затрубного простору, а також цілісність пластів від гідравлічного розриву.

Показниками (параметрами), що визначають реологічні властивості промивних рідин, є: ефективна і структурна (пластична) в'язкості, граничні динамічні і статичні напруги зсуву.

Відсутність в роботі Говарда і Кларка вказівок на реологічні властивості промивальної рідини не дозволяє визначити значення узагальнених параметрів Рейнольдса. У зв'язку з цим скористаємося даними інших дослідників про властивості глинистих розчинів, що дозволить, хоча і приблизно, вирішити поставлену задачу. Такі відомості містяться, наприклад, в роботі Б.С. Філатова[31], В якій узагальнені матеріали вітчизняних і американських досліджень, а також наведені формули, складені по усереднених значеннях параметрів рідин.

На закінчення робиться висновок, що основними факторами, що визначають ефективність виносу шламу, є швидкість потоку і реологічні властивості промивальної рідини, причому при звичайних глинистих розчинах досить мати швидкість промивання 15 м /хв.

Припустимо, що свердловина має круглий поперечний переріз, незмінне по довжині, обсадна колона розташована строго соосно стовбура, щільності та реологічні властивості промивальної рідини і тампонажного розчину, а також суміші, що утворюється в зоні їх контакту, - однакові. При структурному режимі основна маса промивної рідини буде витіснятися тією частиною потоку тампонажного розчину, яка рухається як пробка зі швидкістю, яка дорівнює швидкості переміщення пробки. В градієнтних зонах поблизу стінок свердловини і обсадної колони швидкості течії істотно менше; тому швидкості витіснення промивної рідини тампонаж-ним розчином з цих зон будуть нижче швидкості витіснення основної маси центральної пробкою.

Припустимо, що свердловина має круглий поперечний переріз, незмінне по довжині, обсадна колона розташована строго соосно стовбура, щільності та реологічні властивості промивальної рідини і тампонажного розчину, а також суміші, що утворюється в зоні їх контакту, - однакові. При структурному режимі основна маса промивної рідини буде витіснятися тією частиною потоку тампонажного розчину, яка рухається як пробка зі швидкістю, яка дорівнює швидкості переміщення пробки. В градієнтних зонах поблизу стінок свердловини і обсадної колони швидкості течії істотно менше; тому швидкості витіснення промивної рідини тампонаж-ним розчином з цих зон будуть нижче швидкості витіснення основної маси центральної пробкою.

Перебіг і фільтрація розчинів мінералів через проникні структури грунту зіграли в доісторичні часи важливу роль у формуванні покладів розчинних у воді речовин; тому розуміння таких явищ необхідно для гарного інженера. Уміння впливати на реологічні властивості промивних рідин при бурінні нафтових свердловин має велике значення для видобутку нафти.

При наявності циркуляції промивної рідини назріваючі на стінках свердловини бульбашки газу не мають можливості вирости до величини відривного розміру в спочиває рідини, оскільки при досягненні певного розміру вони зрізаються рухомим потоком. При емульсійної структурі суміші істотний вплив на відносну швидкість газу, і внаслідок цього, на газонасиченість потоку надають реологічнівластивості промивної рідини. З ростом напруги зсуву газонасиченість розчину в зв'язку зі зменшенням швидкості відносного руху газу збільшується і стає рівній видатковим газосодержания, коли ковзання газової фази припиняється.

Необхідний коефіцієнт резерву при такому розрахунку вибирають в залежності від достовірності даних про градієнтах тиску розшарування (або розриву) порід і реологічних властивостях промивної рідини.

При дискретно характер закінчення надходження газу в свердловину, заповнену спочиваючим буровим розчином, відбувається, як уже згадувалося раніше, у вигляді окремих бульбашок, відрив яких від стінки відбувається в міру досягнення ними так званого відривного діаметру. З цієї формули випливає, що спливання бульбашки газу в в'язкопластичні рідини можливо тільки в тому випадку, коли величина сили Архімеда перевищить опір зсуву рідини. Тому більш правильним було б вважати, що на величину відривного діаметру бульбашки газу впливають реологічні властивості промивальної рідини, що заповнює свердловину. Зі збільшенням значень реологічних характеристик розчину зростає і величина відривного діаметру.

Технічні можливості насосів обмежені, тому кількість підведеної до забійні двигуни енергії буде залежати від втрат напору при циркуляції промивної рідини. Так як на подачу насоса впливають геологічні умови буріння і витрата рідини, необхідний для стійкої роботи забійного механізму в потрібному режимі, головним регулюючим фактором енергетичних витрат залишаються реологічнівластивості промивної рідини. Тому при використанні забійних механізмів прагнуть максимально зменшувати реологічні параметри промивних рідин, враховуючи при цьому і інші їх функції.