4. Обоснование режима спуска обсадной колонны

При спуске колонны труб возникает опасность гидроразрыва пород из-за эффекта поршневания. Поэтому необходимо ограничивать скорость спуска колонны труб.

Рассчитываем максимально допустимую скорость спуска эксплуатационной колонны в момент нахождения башмака в районе продуктивного пласта (Н=2962-3240).

Гидростатическое давление на глубине 2962 м, создаваемое буровым раствором будет равно:

.

Давление гидроразрыва пород в продуктивном пласте равно:

.

Запас давления составляет:

,

где коэффициент линейных потерь;

L-длина участка;

U-скорость движения жидкости;

внутренний диаметр скважины;

диаметр обсадной колонны;

увеличение давления.

Определяем критическую скорость движения жидкости, при которой происходит переход из ламинарного режима течения в турбулентный.

где статическое напряжение сдвига, Па.

.

Зададимся скоростью спуска

Рассчитываем при движении обсадной колонны в обсаженной части скважины.

где скорость движения жидкости в кольцевом пространстве;

диаметр эксплуатационной колонны;

диаметр проходного сечения;

коэффициент режима движения жидкости.

Предположим, что режим турбулентный. Тогда,

,

наше предположение верно.

Число Рейнольдса:

где вязкость жидкости.

,

Рассчитываем при движении обсадной колонны в необсаженной части скважины.

,

,

,

Общее увеличение давления .

Увеличиваем скорость спуска до 3 м/с и повторяем расчет

при движении обсадной колонны в обсаженной части скважины.

,

,

.

при движении обсадной колонны в необсаженной части скважины:

Общее увеличение давления .

Графически определяем максимально допустимую скорость спуска обсадной колонны.

Рис.7. Зависимость скорости спуска колонны от давления

Максимально допустимая скорость спуска эксплуатационной колонны