14.6 Определение максимальной скорости спуска бурильного инструмента

Задача. Определить максимальную скорость спуска бурильного инструмента с целью предупреждения поглощения бурового раствора при следующих условиях: глубина залегания поглощающего горизонта 1800 м, диаметр долота 215,9 мм, диаметр бурильных труб 146 мм, пластовое давление 19 МПа, плотность бурового раствора 1,16г/см³, динамическая вязкость бурового раствора 0,02 Н*с/м².

Решение. Максимальную скорость спуска бурильной колонны определяем по формуле (119):

(119)

где p_гидр – гидростатическое давление столба бурового раствора, МПа;

р_пл – пластовое давление, МПа; D_дол – диаметр долота, мм;

d_б.тр – диаметр бурильных труб, мм;

L – глубина залегания поглощающего горизонта, м;

η – динамическая вязкость бурового раствора, Н*с/м².

Для этого предварительно рассчитываем гидростатическое давление столба бурового раствора

14.7 Определение плотности бурового раствора для вскрытия текучих пород и продуктивных горизонтов

Задача. Определить плотность бурового раствора для вскрытия текущих пород при следующих условиях: глубина залегания кровли текучих пород 2000 м, плотность бурового раствора до вскрытия этих пород составляет 1,25 гсм³, избыточное давление на устье скважины через сутки после закрытия превентора (при заполненной раствором скважине) – 5 МПа

Решение. Плотность бурового раствора определяется по формуле (120):

, (120)

где ρ_исх – плотность исходного бурового раствора, г/см³;

Р_изб – избыточное давление раствора на устье скважины после закрытия превентора,

МПа.

14.8 Определение длины неприхваченной части бурильной колонны

Задача. Определить длину неприхваченной части бурильной колонны при следующих условиях. Оснастка 4х5. В скважине глубиной Н = 2500 м произошел прихват 146-мм бурильных труб, имеющих толщину стенки δ = 9 мм. Вес колонны бурильных труб в подвешенном состоянии перед прихватом 55 делений, вес подвешенной части талевой системы 5 делений, собственный вес колонны бурильных труб 50 делений по индикатору веса. Растягивание Р₁ производилось на 60 делений, растягивание Р₂ – на 70 делений; разность удлинений бурильной колонны равна Δl = 15 см.

Решение. Сначала определим цену одного деления (в кН) по указывающему прибору индикатора веса с верньером (ГИВ-2). По данным тарировки на канате диаметров 28 мм усилие на один конец, согласно данным табл. При 60 делениях составляет 66,5 кН, а при 70 делениях – 78,5 кН; поэтому цена одного деления составит (78,5-66,5)/10=1,2 кН.

Длина неприхваченной части бурильной колонны определяется по формуле:

где L – длина свободной части бурильной колонны выше места прихвата, см;

1,05 – коэффициент, учитывающий наличие жестких замков;

Е – модуль Юнга, Е = 2,1*10⁶ кгс/см²;

F – площадь поперечного сечения трубы, см²;

Р₁, Р₂ – растягивающее усилие для растяжения колонны бурильных труб, кН;

∆l – удлинение колонны при разности нагрузок (Р₂ – Р₁), см.

Р₂ – Р₁ = 70 дел. – 60 дел. = 10 дел.

Таким образом, разность натяжения составит 1,20*10*8 = 96 кН;

Δl = 15 см – разность удлинений бурильной колонны, соответствующая указанным выше нагрузкам.