Материал: Прихваты колонн при бурении скважин

тания и давление на выходе бурового раствора. Когда промывоч­ ные отверстия (насадки) в долоте засоряются, существует опас­ ность, что возникшее вследствие этого повышение давления разо­ рвет пласт Для предотвращения этого, т. е. для очищения насадок долота, закачивают небольшой объем газа в бурильную колонну, после чего работа возобновляется.

Преимущество данного метода — возможность снижения уров­ ня бурового раствора, т. е. гидростатического давления непосред­ ственно в кольцевом пространстве до приведения системы в рав­ новесие.

Перед проведением метода U-образиой трубы производят необ­ ходимые расчеты, которые потом сводятся в так называемую «рабочую таблицу» или программу работ, состоящую из двух раз­ делов. Первый содержит известные данные: плотности бурового раствора, находящегося в скважине рр, и вытесняющего флюида РФ, внутренний объем единицы длины бурильных труб VTp и объ­ ем единицы длины затрубного пространства Кэ.г.; величину сниже­ ния гидростатического давления на пласт, необходимую для лик­ видации прихвата Др.

Во втором разделе приведены уравнения для расчета следую­ щих величин: общего объема флюида, необходимого для закачки в бурильные трубы Уф; максимального давления, требуемого для закачивания флюида ртах; объема бурового раствора, который будет вытеснен (замещен) в скважине с целью снижения гидро­ статического давления на заданную величину Ур; высоты столба бурового раствора в затрубном пространстве, вытесненного флюи­ дом в конце замещения Яф.

В зависимости от того, какой вид флюида используется и ку­ да он закачивается (в бурильные трубы или в затрубное прост­ ранство), второй раздел состоит из трех частей, в каждую из кото­ рых входит то или иное число приведенных выше величин. Вывод расчетных уравнений, приведенных во втором разделе, основыва­ ется на следующих аналитических исследованиях.

Дизельное топливо или вода, закачиваемые в бурильные трубы

Равновесие, приобретаемое системой после вытекания обратно из бурильных труб части дизельного топлива (под действием дав­ ления столба бурового раствора, находящегося в затрубном прост­ ранстве), определяется следующим равенством:

где Яр —высота столба бурового раствора в затрубном простран­ стве, вес которого идентичен весу столба флюида в колонне бу­ рильных труб (в данном случае дизельного топлива); рп — плот­ ность воздуха, Яв — высота столба воздуха в затрубном простран­ стве после приведения системы в равновесие; Яф — высота столба

188

равняется общему объему освобожденного затрубного и трубного пространств после достижения равновесия, можно записать

Подставляя в выражения (116) значение V ’p из уравнения (114) и заменяя в (117) полученное выражение Я' , получаем расчетную

Газ или воздух, закачиваемый в бурильные трубы

Замещенный флюидом (газом) объем бурового раствора может быть выражен так:

Отсюда высота столба бурового раствора в бурильных трубах Я", вытесняемого столбом флюида (газа) в конце замещения Яф:

Максимальное давление закачки флюида ртах* вычисленное в начале замещения бурового раствора флюидом:

Исходя из того, что для данного случаявытесняемый флюидом объем бурового раствора V" равняется общему объему освобожден-

190