Щодо впливу термобаричних умов на реалізацію процесу промивання свердловини

Abstract

Запропоновано новий підхід до вирішення технологічної задачі проектування подачі бурового насоса для промивання свердловин із врахуванням реологічних параметрів бурового розчину і впливу на них термобаричних умов. Практичним втіленням її розв’язку стало об’єднання існуючих підходів у методику енергоефективного промивання свердловин для різних реологічних моделей бурових розчинів із врахуванням таких факторів, як механічна швидкість буріння, концентрація шламу в буровому розчині, його реологічні параметри в залежності від глибини. При дослідженні автором надано перевагу вивченню процесу видалення шламу із свердловини буровим розчином із категорії в’язко-пластичних моделей. На основі розробленого математичного підходу проведено відповідні розрахунки подачі бурового насоса. За результатами аналітичних досліджень встановлено, що необхідною умовою для досягнення енергоефективності процесу промивання і забезпечення якісного винесення шламу з вибою свердловин, бурові розчини яких піддаються впливу термобаричних умов, є коректування величини подачі бурового насоса. Можливість для цього забезпечує розглянутий у статті підхід.

Предложен новый подход к решению технологической задачи проектирования подачи бурового насоса для промывки скважин с учетом реологических параметров бурового раствора и влияния на них термобарических условий. Практическим воплощением ее решения стало объединение существующих подходов в методику энергоэффективного процесса промывки скважин для различных реологических моделей буровых растворов с учетом таких факторов, как механическая скорость бурения, концентрация шлама в буровом растворе, его реологические параметры в зависимости от глубины. При исследовании автор отдает предпочтение изучению процесса удаления шлама из скважины буровым раствором с категории вязко-пластических моделей. На основе разработанного математического подхода проведены соответствующие расчеты подачи бурового насоса. По результатам аналитических исследований установлено, что необходимым условием достижения энергоэффективности процесса промывки и обеспечения качественного вынесения шлама с забоя скважин, буровые растворы которых подвергаются воздействию термобарических условий, является корректировка величины подачи бурового насоса. Возможность для этого обеспечивает представленный в статье подход.

Taking into account the rheological parameters of the drilling mud and the influence of thermobaric conditions on them, a new approach to solving the technological problem of designing a mud pump rate for well flushing is proposed. The practical implementation of its solution was to combine the existing approaches into the method of energy-efficient well flushing for different rheological models of drilling fluids taking into account such factors as the mechanical velocity of drilling, the concentration of cuttings in the drilling mud, its rheological parameters depending on the well depth. A visco-plastic flushing fluid has been applied to study the process of removing cuttings from a well. Based on the developed mathematical approach, the appropriate calculations of the pumping rate have been made. The results of the analytical study helped establish that in order to achieve energy efficiency in the flushing process and to ensure a proper flushing of the cuttings from the bottomhole, the drilling muds of which are exposed to thermobaric conditions, the necessary condition is to adjust the pumping rate. The approach presented in this article helps to provide this.