Нормальное функционирование производственного комплекса промышленных регионов Ук-раины в настоящее время невозможно без использования собственных топливноэнергетических ресурсов. В этом плане перспективным является извлечение метана из газоносных песчаников карбона, распространенных в геологических разрезах Донбасса. Однако традиционные технологии бурения способствуют кольматации пористых коллекторов коллоидной фазой бурового раствора и шламом, что создает определенные проблемы при их геофизических исследованиях и извлечении газа.

Большой интерес представляет технология бурения с внутрискважинной пульсирующей промывкой [1], создаваемой посредством вытеснения жидкости на забой из вытеснительной камеры 1 (рис.1) сжатым воздухом, периодически подающимся в нее по колонне бурильных труб. Вытеснительная камера заполняется через всасывающий клапан (не показан) за счет гидростатического давления столба жидкости высотой H.

При таком способе промывки уменьшается вероятность кольматации проницаемой зоны вследствие снижения гидростатического давления в скважине за счет:

Уменьшение зашламования столба жидкости достигается благодаря малой интенсивности внутрискважинного пульсирующего циркуляционного процесса. Полученные автором формулы (1) и (2) для расчета средней скорости восходящего потока очистного агента V_в за период рабочего цикла пневматического вытеснителя дают такую ее величину, которая не позволяет перемещать шлам вверх в затрубном пространстве, расположенном над верхним торцом наружной шламовой трубы 3, способствуя сбору его в последнюю. При этом малая интенсивность промывки снижает вероятность задавливания коллоидной фазы очистного агента в пористый коллектор.

Речь идет о средней скорости восходящего потока Vв за период рабочего цикла пневматического вытеснителя, поскольку по сравнению с традиционной этот вид промывки имеет отличительные особенности, обусловленные ее спецификой, а именно:

Для пневматического вытеснителя с погружным воздухораспределителем рабочий цикл будет состоять из трех этапов (рис.2):

Для вытеснителя с воздухораспределителем, установленным на дневной поверхности, рабочий цикл (рис. 3) будет включать три вышеназванных основных этапа. Кроме этого в рабочем цикле появятся дополнительные промежутки времени:

При таком способе промывки уменьшается вероятность кольматации проницаемой зоны вследствие снижения гидростатического давления в скважине за счет:

Для вытеснителя с воздухораспределителем, установленным на дневной поверхности, переключение воздухораспределителя на выхлоп происходит не сразу после окончания этапа вытеснения, а после прохождения упругой волны сжатого воздуха от конца до начала нагнетательной линии. Этот промежуток времени на циклограмме (рис.3) обозначен t_у1. Причем t_у1 может быть больше этапа движения жидкости по инерции t_и (рис.3а), или меньше t_и (рис.3б). Поэтому при большой длине нагнетательной сети пренебрегать этим промежутком времени было бы не корректно.

Переключение воздухораспределителя на нагнетание так же происходит не сразу после окончания этапа заполнения вытеснительной камеры t_зап, а только после прохождения упругой волны сжатого воздуха по всей длине нагнетательной линии. Для этого потребуется время t_у2. Поэтому его необходимо так же учитывать.

Библиографический список:

1. Филимоненко Н.Т. О возможности применения пульсирующей промывки при бурении глубоких скважин. Сбрник научных трудов ДонГТУ. Серия горно-геологическая. Вып. 11, – До-нецк, ДонГТУ, 2000. с. 54-58.

2. Филимоненко Н.Т., Комарь П.Л. К вопросу прогнозирования интенсивности призабойной пульсирующей промывки применительно к неньютоновской жидкости. // Совершенствование тех-ники и технологии бурения скважин на твердые полезные ископаемые. -1993.- Вып 16, с.40-49.

3. Филимоненко Н.Т. Результаты исследования движения неньютоновской жидкости по инерции при работе пульсационного пневматического вытеснителя Наукові праці Донецького державного технічного універсітету. Серия: гірничо-геологічна. Вип.24. Донецк, ДонГТУ.2001. с. 79-85.

4. Филимоненко Н.Т. О возможности прогнозирования локализации шлама по длине столба жидкости за время рейса бурения при призабойной пульсирующей промывке скважин //Науковий вісник національної гірничої академії України, №4.– Дніпропетровськ, 2000 С. 86-88.

5. Филимоненко Н.Т., Поцепаев В.В., Кивалин Ю.А. Алгоритм метода прогнозирования ло-кализации шлама при призабойной пульсирующей промывке скважин Наукові праці Донецького державного технічного універсітету. Серия: гірнича геологія. Вип.23 Донецк, ДонГТУ, 2001 С. 66-69.

6. Филимоненко Н.Т. О возможности применения пульсирующей промывки при бурении глубоких скважин. Сбрник научных трудов ДонГТУ. Серия горно-геологическая. Вып. 11, – До-нецк, ДонГТУ, 2000. с. 54-58.