Большая техническая энциклопедия
2 4 7
D L N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
РА РВ РЕ РО РТ РУ РЫ

Реологическое свойство - промывочная жидкость

 
Реологические свойства промывочной жидкости должны обеспечивать вынос шлама при скоростях в кольцевом пространстве 0 3 - 0 5 м / с, для чего она должна иметь структурный режим движения в кольцевом пространстве. Для этого нужно соответствующим образом регулировать величину ее вязкости и динамического напряжения сдвига.
Реологические свойства промывочных жидкостей ( глинистые или другие буровые растворы) и цементных растворов регулируются исходя из условий режима их движения в процессе цементирования обсадных колонн.
График влияния эксцентриситета расположения обсадной колонны в скважине на относительную скорость течения при структурном режиме в узком зазоре ( плотность. Если плотности и реологические свойства промывочной жидкости и тампонажного раствора одинаковы и при контакте их не образуется смесь с существенно иными свойствами, то к тому времени, когда граница их раздела в широком зазоре подойдет к заданной точке заколонного пространства, в узком она будет находиться еще далеко от этой точки. Значит, часть промывочной жидкости из узкого зазора не будет вытеснена. Чтобы средние скорости течения были близки друг к другу в разных участках поперечного сечения заколонпого пространства, требуется тщательно центрировать обсадную колонну.
График влияния эксцентриситета расположения обсадной колонны в скважине на относительную скорость течения при структурном режиме в узком зазоре ( плотность вязкопластичной жидкости. Если плотности и реологические свойства промывочной жидкости и тампонажного раствора одинаковы и при контакте их не образуется смесь с существенно иными свойствами, то к тому времени, когда граница их раздела в широком зазоре подойдет к заданной точке заколонного пространства, в узком она будет находиться еще далеко от этой точки. Значит, часть промывочной жидкости из узкого зазора не будет вытеснена. Чтобы средние скорости течения были близки друг к другу в разных участках поперечного сечения заколонного пространства, требуется тщательно центрировать обсадную колонну.
Чтобы сформулировать требования к реологическим свойствам промывочных жидкостей при прохождении поглощающих пластов, рассмотрим кривые ( рис. 30), отражающие зависимость напряжения сдвига т и скорость деформации de / dt для некоторых моделей неньютоновской жидкости.
Во втором варианте определяют расход и реологические свойства промывочной жидкости при наибольшем эксцентриситете, обеспечивающие структурный режим течения в самой широкой части кольцевого пространства, осуществляется вынос выбуренной породы из возможно большего сектора затрубного пространства, а также целостность пластов от гидравлического разрыва.
Показателями ( параметрами), определяющими реологические свойства промывочных жидкостей, являются: эффективная и структурная ( пластическая) вязкости, предельные динамические и статические напряжения сдвига.
Отсутствие в работе Говарда и Кларка указаний на реологические свойства промывочной жидкости не позволяет определить значения обобщенных параметров Рейнольдса. В связи с этим воспользуемся данными других исследователей о свойствах глинистых растворов, что позволит, хотя и приблизительно, решить поставленную задачу. Такие сведения содержатся, например, в работе Б.С. Филатова [31], в которой обобщены материалы отечественных и американских исследований, а также приведены формулы, составленные по усредненным значениям параметров жидкостей.
В заключение делается вывод, что основными факторами, определяющими эффективность выноса шлама, являются скорость потока и реологические свойства промывочной жидкости, причем при обычных глинистых растворах достаточно иметь скорость промывки 15 м / мин.
Предположим, что скважина имеет круглое поперечное сечение, неизменное по длине, обсадная колонна расположена строго соосно стволу, плотности и реологические свойства промывочной жидкости и тампонажного раствора, а также смеси, образующейся в зоне их контакта, - одинаковы. При структурном режиме основная масса промывочной жидкости будет вытесняться той частью потока тампонажного раствора, которая движется как пробка со скоростью, равной скорости перемещения пробки. В градиентных зонах близ стенок скважины и обсадной колонны скорости течения существенно меньше; поэтому скорости вытеснения промывочной жидкости тампонаж-ным раствором из этих зон будут ниже скорости вытеснения основной массы центральной пробкой.
Предположим, что скважина имеет круглое поперечное сечение, неизменное по длине, обсадная колонна расположена строго соосно стволу, плотности и реологические свойства промывочной жидкости и тампонажного раствора, а также смеси, образующейся в зоне их контакта, - одинаковы. При структурном режиме основная масса промывочной жидкости будет вытесняться той частью потока тампонажного раствора, которая движется как пробка со скоростью, равной скорости перемещения пробки. В градиентных зонах близ стенок скважины и обсадной колонны скорости течения существенно меньше; поэтому скорости вытеснения промывочной жидкости тампонаж-ным раствором из этих зон будут ниже скорости вытеснения основной массы центральной пробкой.
Течение и фильтрация растворов минералов через проницаемые структуры грунта сыграли в доисторические времена важную роль в формировании залежей растворимых в воде веществ; поэтому понимание таких явлений необходимо для горного инженера. Умение воздействовать на реологические свойства промывочных жидкостей при бурении нефтяных скважин имеет большое значение для добычи нефти.
При наличии циркуляции промывочной жидкости назревающие на стенках скважины пузырьки газа не имеют возможности вырасти до величины отрывного размера в покоящейся жидкости, поскольку при достижении определенного размера они срезаются движущимся потоком. При эмульсионной структуре смеси существенное влияние на относительную скорость газа, и вследствие этого, на газонасыщенность потока оказывают реологические свойства промывочной жидкости. С ростом напряжения сдвига газонасыщенность раствора в связи с уменьшением скорости относительного движения газа увеличивается и становится равной расходному газосодержанию, когда скольжение газовой фазы прекращается.

Необходимый коэффициент резерва при таком расчете выбирают в зависимости от достоверности данных о градиентах давления расслоения ( или разрыва) пород и реологических свойствах промывочной жидкости.
При дискретном характере истечения поступление газа в скважину, заполненную покоящимся буровым раствором, происходит, как уже упоминалось ранее, в виде отдельных пузырей, отрыв которых от стенки происходит по мере достижения ими так называемого отрывного диаметра. Из этой формулы следует, что всплывание пузырька газа в вязкопластичной жидкости возможно только в том случае, когда величина архимедовой силы превысит сопротивление сдвигу жидкости. Поэтому более правильным было бы считать, что на величину отрывного диаметра пузырька газа оказывают влияние реологические свойства промывочной жидкости, заполняющей скважину. С увеличением значений реологических характеристик раствора растет и величина отрывного диаметра.
Технические возможности насосов ограничены, поэтому количество подведенной к забойному двигателю энергии будет зависеть от потерь напора при циркуляции промывочной жидкости. Так как на подачу насоса влияют геологические условия бурения и расход жидкости, требуемый для устойчивой работы забойного механизма в нужном режиме, главным регулирующим фактором энергетических затрат остаются реологические свойства промывочной жидкости. Поэтому при использовании забойных механизмов стремятся максимально уменьшать реологические параметры промывочных жидкостей, учитывая при этом и другие их функции.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11