Площадь контакта х фактор трения,

где

затяжка (фнт)

давление раствора (psi)

давление в формации (psi)

площадь контакта (кв. дюйм)

фактор трения (безразмерная величина)

 

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ПРИХВАТ   Рисунок 7-11

ОБРАЗОВАНИЕ ПЕРЕМЫЧКИ В ТЕЧЕНИЕ ВРЕМЕНИ Рисунок 13-14

Пример: Рассмотрим разрез ствола на участке 2.2 -6, где мы имели дифференциальное давление 6 ppg в песчанике на глубине 7000 фт.

 

(Давление столба раствора - давление в формации) = 0.52 х 7000 х 6 = 2184 psi.

 

Предположим, мы имеем контакт буровой трубы по всей окружности с песком, тол­щина которого равна 10 футов на длине 3 дюйма. Это дает площадь контакта в 360 кв. дюймов.

Опыт показывает, что величина фактора трения находится в пределах от 0.15 до 0.50. Для этого примеpа мы возьмем 0.15. Затяжка = 2184 psi x 360 in² x 0.15 => 117, 936.00 lbs = > 118 Klbs

Дополнительная затяжка в 118 Кфнт. легко может быть интерпретирована как увеличе­ние фрикционных сил в стволе скважины и означает разницу между нормальным со­стоянием и зажатием колонны вследствие возросших фрикционных сил.

* В действительности, для того, чтобы быть точными, нам следовало бы использовать проекцию площади контакта на горизонтальную плоскость. Однако, это труднее для визуализации и здесь, для простоты, мы этого не делаем.

3. Толщина фильтрационной корки: Чем толще фильтрационная корка, тем больше площадь контакта с бурильными трубами и сильнее результирующая сила дифферен­циального прихвата. Ниже приводится иллюстрация к образованию фильтрационной корки.

ОБРАЗОВАНИЕ ФИЛЬТРАЦИОННОЙ КОРКИ

	Для того, чтобы фильтра­ционная корка могла обра­зоваться, необ­ходимо, чтобы гидростати­ческое давление столба раствора было больше дав­ления в формации и фор­мация должна быть прони­цаемой.	По мере миграции фильт­рата в проницаемую фор­мацию, стенки ствола дей­ствуют подобно экрану и препятствуют прохожде­нию твердых частиц рас­твора. Эти твердые час­тицы скапливаются и обра­зуют фильтрационную корку.	Утолщение фильтра­цион­ной корки приводит к об­разованию барьера, кото­рый уменьшает величину протекающего в формацию фильтрата. По мере уменьшения потерь фильт­рата, образование фильт­рационной корки замедля­ется и самопроизвольно прекращается.

Рисунок 7-12

Для образования фильтрационной корки необходимо, чтобы давление раствора было больше, чем давление в формации и, чтобы формация была проницаема. Фильтрацион­ная корка образуется в течение определенного периода времени. Во время бурения формации долотом, жидкая фаза раствора, захватывая фильтрат начинает просачи­ваться в породу.

Стенки ствола скважины действуют подобно фильтру, задерживая твердые частицы, которые находятся в растворе. Со временем, твердая фаза накапливается, образуя фильтрационную корку. Фильтрационная корка действует как барьер для дальнейшей миграции фильтрата в формацию. В некоторый момент времени фильтрационная корка становится достаточно толстой и полностью изолирует формацию от дальнейшего про­текания фильтрата в породу. С этого момента фильтрационная корка перестает расти, т.к. фильтрат больше не проникает в формацию.

На рост фильтрационной корки и ее конечную толщину влияет множество факторов.

а) большее дифференциальное давление ускорит рост фильтрационной корки. Конеч­ная фильтрационная корка будет толще, т.к. в этом случае необходимо сильнее проти­востоять более высокому давлению раствора.

b) При возрастании концентрации твердых осколков бурения в растворе, фильтраци­онная корка становится более пористой и проницаемой. Это ускоряет ее рост и увели­чивает ее конечную толщину. Идеальной может считаться тонкая, твердая фильтраци­онная корка, образовавшаяся только из твердой фазы бурового раствора.

с) Чем меньше потеря воды или фильтрата из бурового раствора, тем тоньше и тверже будет фильтрационная корка.

 

В случае бурения песчаника при высоком давлении раствора, дифференциальное дав­ление может быть достаточно большим для образования мощной фильтрационной корки и прихвата КНБК во время бурения. Пример 1 в конце этой главы иллюстрирует это. Наилучшим вариантом в этом случае может быть точное определение порового давления и снижение по возможности веса бурового раствора или установка обсадной колонны.

4. Если труба остается в неподвижном состоянии в течение длительного периода вре­мени и при этом контактирует с песком, то ситуация становится еще более плохой. Фильтрационная корка стремится опоясать трубу и, таким образом, увеличить площадь контакта. Теперь площадь контакта возрастает и увеличивается фактор трения т.к. по­является зона фильтрационной корки не контактирующая напрямую с буровым раство­ром. В результате, требуется гораздо большая затяжка для освобождения колонны.

5. При бурении может образовываться эрозия фильтрационной корки, связанная с воз­действием некоторых частей колонны на некоторые участки ствола. Однако, это влияет лишь на небольшой участок ствола скважины. При спускоподъемных операциях так же может быть поврежден какой - то участок фильтрационной корки. Наилучшим спосо­бом борьбы с коркой является такой, при котором большая часть корки удаляется из скважины.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. II. Экономико-географические факторы страны.
2. VIII. ФАКТОР АДРЕСАТА. АДРЕСАТ КАК СОАВТОР И КАК ИНТЕРПРЕТАТОР ТЕКСТА
3. Аддитивная модель- Это модель, в которую факторы входят в виде алгебраической суммы.
4. Анализ степени влияния непрерывно изменяющихся факторов
5. Анализ факторов и резервов увеличения выпуска и реализации продукции
6. Анализ фундаментальных факторов влияющих на курс акций
7. Анализ фундаментальных факторов, влияющих на валютный курс
8. Анализ фундаментальных факторов, влияющих на курс акций
9. Анатомо-физиологическое воздействие на человека вредных факторов
10. Антимикробные факторы смешанной слюны
11. Антропогенный фактор и глобальные экологические проблемы
12. АУТЭКОЛОГИЯ. ФАКТОРИАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ