Проектирование очищающей пачки утяжеленного бурового раствора

Утяжеленный буровой раствор обычно имеет удельный вес на 0.3-0.5 г/см3 выше удельного веса бурового раствора, а его пачка занимает интервал в размере 60 - 120 м в кольцевом пространстве, давая дополнительное гидростатическое давление в размере около 4 атм. (Для приготовления такой пачки достаточно 2,5м3 бурового раствора и полтора мешка СаСО3. При номинале ствола 222 мм пачка в затрубье растянется на 120 м и будет иметь плотность превышающую плотность исходного раствора на 0,37г/см3 ). До приготовления утяжеленной пачки и ее закачки буровой раствор должен иметь хорошие реологические и фильтрационные характеристики, так как буровой раствор с высоким показателем фильтрации не может обеспечить хорошую очистку и даже может усугубить любую существующую проблему. Пачка бурового раствора должна быть прокачена до выхода на поверхность.

Следует отметить, что в скважинах с большим зенитным углом, существует некоторое схождение между градиентом гидроразрыва и эквивалентной плотностью циркуляции (ECD), разница есть в том, что градиент гидроразрыва зависит от глубины по вертикали (TVD), а эквивалентная плотность циркуляции (ECD) зависит от глубины по стволу (МD).

ЕСD = ρ р-ра*10*h (глуб по ств.) = Па.

Следует контролировать показатель фильтрации бурового раствора, а так же концентрации ингибирующих ионов и кольматанта в циркулирующем растворе.

Общие соображения, которые необходимо принимать во внимание в зависимости от угла наклона скважины.

Углы в пределах 0° - 40°

Ламинарный режим течения с наибольшим отношением ДНС/ПВ (YP/PV) дает лучший вынос выбуренной породы. Образование шламовых наслоений более вероятно, когда углы наклона скважины являются большими чем 20°.

Углы в пределах 40° - 60°

По достижению ими критической высоты, они размываются по скважине

Турбулентный или переходный режим течения и низкая реология раствора является наиболее эффективным сочетанием для сведения к минимуму образования шламовых наслоений, удаления шламовых наслоений и очистки скважин с большим углом наклона. Следует помнить, что скважины с углом 40‑60° самые сложные с точки зрения очистки. Пониженные реологические параметры (при соответствующих скоростях сдвига) потребуются для того, чтобы получить числа Рейнольдса более 2100 и достичь турбулентности. В этом случае шлам и шламовые наслоения будут удаляться как если бы их представить как дюны.

Особое внимание должно быть уделено значениям n, K, и Tau0 по сравнению с традиционными величинами динамического напряжения сдвига (ДНС).