Швидкість потоку в затрубному просторі
Швидкість потоку в затрубному просторі (яка позначається як AV) – це середня швидкість, з якою рідина тече в затрубному просторі. Для якісного очищення свердловини потік бурового розчину повинен рухатися з мінімальною швидкістю. Ця мінімально необхідна швидкість потоку в затрубному просторі залежить від ряду факторів, у тому числі швидкості проходки, розміру частинок шламу, кута свердловини, щільності бурового розчину та його реологічних параметрів. Ці питання висвітлені на чолі з очищення свердловини.
Наступне рівняння дозволяє обчислити швидкість потоку в затрубному просторі, виходячи з продуктивності насоса та обсягу затрубного простору:
AV = Швидкість потоку в затрубному просторі
VPump Output = продуктивність насосу
VAnn = Об'єм затрубного простору
Коли продуктивність насоса дана в барелях/хв. (bbl/min), а внутрішній діаметр свердловини та зовнішній діаметр труби – у дюймах, то швидкість затрубного простору у фут/хв. (ft/min) складає:
ODPipe = Зовнішній діаметр бурильної труби або УБТ (дюйми)
У десяткових одиницях
Час циркуляції
Загальний час циркуляції - це час (або кількість ходів) необхідне для того, щоб розчину пройшов з прийому насоса в бурильну колону, через насадки долота в затрубний простір і далі на поверхню, через комори і знову на прийом насоса.
Цей час також називається "час повного циклу бурового розчину" і обчислюється за допомогою формули:
VSystem = об'єм усієї системи (активний) (bbl або m 3 )
V Pump Output = продуктивний насос (bbl/min або m 3 /min)
Загальна кількість ходів при циркуляції = Загальний час циркуляції (min) x швидкість насоса (хід/хв.) (stks/min)
Час циркуляції із вибою (виходу забійної пачки) – це час (або число ходів), необхідне для того, щоб буровий розчин пройшов від долота на вибої свердловини і піднявся по затрубному простору до поверхні. Вибійний час обчислюється за допомогою формули:
VAnnulus = Об'єм затрубного простору (bbl або m 3 )
V Pump Output = продуктивність насоса (bbl/min або m3/min)
Кількість ходів при циркуляції із вибою = Час циркуляції із вибою (min) x швидкість насоса (ходів/хв.) (stk/min).
Тривалість циркуляції в свердловині (промивний цикл) - це час (або кількість ходів насоса) необхідний для того, щоб буровий розчин пройшов від прийому насоса вниз бурильною колоною, вийшов з насадок долота, потім знову піднявся вгору по затрубному простору до поверхні. Воно вираховується за допомогою формули:
Тривалість циркуляції у свердловині (хв):
VHole = Загальний об'єм свердловини (bbl або m 3 )
VDS Displ = витіснений обсяг бурильної колони (bbl або m 3 )
V Pump Output = продуктивність насоса (bbl/min або m3/min)
Кількість ходів = тривалість циклу циркуляції (min) x швидкість насоса (ходів/хв.) (stk/min)
ПРИМІТКА: Кількість ходів можна розрахувати шляхом поділу даного обсягу на об'ємну продуктивність насоса в барелях/хід або m3/хід.
Гідростатичний Тиск
Гідростатичний тиск (PHYD) – це тиск, що чиниться вагою рідини на стінки судини або «резервуару» на даній глибині. Як показано в наведеному нижче рівнянні, воно залежить від щільності рідини і глибини свердловини по вертикалі (TVD). У свердловині цей тиск впливає на обсадну колону та ділянки стовбура свердловини, це – сила, яка контролює пластові флюїди та оберігає.стовбур свердловини від обвалення.
Гідростатичний тиск = щільність бурового розчину× фактична глибина свердловини по вертикалі× коефіцієнт перерахунку
PHYD (lb/in. 2 ) = щільність бурового розчину (lb/gal)× фактична глибина свердловини по вертикалі TVD (ft)× 0,052
Гідростатичний тиск і гідравліка буріння докладно обговорюються в розділах з розрахунку тиску, регулювання тиску, стійкості стовбура свердловини.
ПРИМІТКА: слід пам'ятати, що щільність бурового розчину (питома вага бурового розчину) змінюється зі зміною температури та тиску. Це особливо помітно у глибоких високотемпературних свердловинах при використанні прозорих сольових розчинів, а також бурових розчинів на вуглеводневій та синтетичній основі.
Приклади завдань