|
При этом отмечается существенное отличие этих параметров в колонне бурильных труб и кольцевом пространстве (табл. 1.1). Превышение первых над вторыми составляет 40-100%, что оказывает влияние на характер изменения и параметры гидродинамического давления в призабойной зоне и кольцевом пространстве. Амплитуды пульсации давлений в кольцевом пространстве (рис. 1.6) изменяются в широких пределах от 1,0-2,0 МПа до 4,0-7,0 МПа, превышая гидростатические репрессии на 33-142%, а регламентируемые в правилах ПБ08-624-03 в 1,2-3,6 раза (табл. 1.1). Таким образом, действующие на забой и ствол бурящейся скважины гидродинамические давления характеризуются параметрами волнового процесса частотой и амплитудой, которые непрерывно меняются во времени при промывке и бурении скважины. Частота и амплитуда колебания гидродинамических давлений приводят в гидравлически связанной системе “скважина п пластов” к нестационарным процессам гидродинамического взаимодействия этой системы, оказывая решающее влияние на процессы разрушения горных пород, ухудшение коллекторских свойств продуктивных пластов, возникновение осложнений и аварий в скважине. Спуско-подъемные операции в скважине сопровождаются как ростом, так и снижением гидродинамических давлений. Основное влияние на величину гидродинамических давлений оказывают геометрические параметры ствола и применяемого бурильного инструмента, режимы спуско-подъемных операций (СПО), компоновка низа инструмента, предельное напряжение сдвига и структурная вязкость промывочной жидкости, а также фильтрационные характеристики проницаемых пород. Общие представления о физической сущности и механизме возникновения гидродинамического давления при спуске инструмента в обсаженную скважину достаточно подробно освещены в публикациях [4,29,32-34]. На практике в большинстве случаев бурение скважин связано с вскрытием комплекса проницаемых пород, геолого-физические свойства которых изменяются в широких пределах. В этих условиях при СПО существено изменяются механизм возникновения гидродинамических давлений и его влияние на гидродинамическое состояние и поведение скважины [1, 35]. Особенностью изменения гидродинамического давления при единичных актах спуска или подъеме инструмента (рис. 4.8) являются нарушения установившегося в скважине относительного гидравлического равновесия. Признаками такого нарушения являются снижение уровня жидкости при спуске бурильной свечи (рис. 1.7, поз. “б”) и его подъем до восстановления гидростатического давления в скважине в период остановки (рис. 1.7, поз. 6 “б” и “в”). Тогда как в скважине, гидравлически не связанной с проницаемыми породами, при спуске инструмента равновесие не нарушается, т. к. уровень жидкости в стволе, после вытеснения из него некоторого объема жидкости, остается на устье. 23 |
3 давление при циркуляции жидкости; 4 гидростатическое давление; 5 давление при подъеме инструмента Одной из характерных особенностей гидравлического процесса промывки скважины является пульсирующий характер изменения гидродинамического давления как в колонне бурильных труб, так и в кольцевом пространстве (рис. 1.5, 1.6 и табл. 1.1) [1,3,29,32]. По существу это волновые процессы, характеристика которых определяется амплитудно-частотными параметрами. При этом отмечается существенное отличие этих параметров в колонне бурильных труб и кольцевом пространстве (табл. 1.1). Превышение первых над вторыми составляет 40-100%, что оказывает влияние на характер изменения и параметры гидродинамического давления в призабойной зоне и кольцевом пространстве. Амплитуды пульсации давлений в кольцевом пространстве (рис. 1.6) изменяются в широких пределах от 1,0-2,0 МПа до 4,0-7,0 МПа, превышая гидростатические репрессии на 33-142%, а регламентируемые ПБНГП (РД 08-200-98) в 1,2-3,6 раза (табл. 1.1). Таким обарзом, действующие на забой и ствол бурящейся скважины гидродинамические давления характеризуются параметрами волнового процесса частотой и амплитудой, которые непрерывно меняются во времени при промывке и бурении скважины. Частота и амплитуда колебания гидродинамических давлений приводят в гидравлически связанной системе “скважина п пластов” к нестационарным процессам гидродинамического взаимодействия этой системы, оказывая решающее влияние на процессы разрушения горных пород, ухудшение коллекторских свойств продуктивных пластов, возникновение осложнений и аварий в скважине. Спуско-подъемные операции в скважине сопровождаются как ростом, так и снижением гидродинамических давлений. Основное 29 влияние на величину гидродинамических давлений оказывают геометрические параметры ствола и применяемого бурильного инструмента, режимы спуско-подъемных операций (СПО), компоновка низа инструмента, предельное напряжение сдвига и структурная вязкость промывочной жидкости, а также фильтрационные характеристики проницаемых пород. Общие представления о физической сущности и механизме возникновения гидродинамического давления при спуске инструмента в обсаженную скважину достаточно подробно освещены в публикациях [4,29,32-34]. На практике в большинстве случаев бурение скважин связано с вскрытием комплекса проницаемых пород геологофизические свойства которых изменяются в широких пределах. В этих условиях при СПО существено изменяются механизм возникновения гидродинамических давлений и его влияние на гидродинамическое состояние и поведение скважины [1,35]. Особенностью изменения гидродинамического давления при единичных актах спуска или подъеме инструмента (рис. 4.8) являются нарушения установившегося в скважине относительного гидравлического равновесия. Признаками такого нарушения являются снижение уровня жидкости при спуске бурильной свечи (рис. 1.7, поз. "б”) и его подъем до восстановления гидростатического давления в скважине в период остановки (рис. 1.7, поз. 6 “6я и “в”). Тогда как в скважине, гидравлически не связанной с проницаемыми породами, при спуске инструмента равновесие не нарушается, т. к. уровень жидкости в стволе, после вытеснения из него некоторого объема жидкости, остается на устье. При прочих равных условиях, велчина гидродинамических давлений в скважинах с непроницаемыми стенками выше, чем в скважинах взаимодействующих с проницаемыми пластами. 30 |