Н.Т. Филимоненко - Результаты исследования движения неньютоновской жидкости по инерции при работе пульсационного пневматического вытеснителя

Аннотация

Приведены результаты теоретического описания движения жидкости по инерции рабочего цикла погружного пневматического пульсационного вытеснителя. Полученные аналитические выражения позволяют прогнозировать интенсивность инерционного призабойного циркуляционного процесса неньютоновской жидкости. Результаты исследований должны учитываться при проектировании режимов пульсирующей промывки скважин.

Общая постановка проблемы

Опыт бурения в условиях поглощения промывочной жидкости показал эффективность технологии призабойной пульсирующей промывки скважин с помощью погружных пневматических вытеснителей [1]. Технология экономична, так как не требует доставки на объект работ промывочной жидкости, и экологична, поскольку промывка скважины осуществляется естественным очистным агентом.

Характер промывки обусловлен рабочим циклом пневматического вытесни геля, состоящим из трех этапов; вытеснение промывочной жидкости, движение ее по инерции и заполнение вытеснительной камеры. По сравнению с традиционной, этот вид промывки имеет отличительные особенности, а именно: непостоянство на этапе вытеснения и отсутствие на этапе заполнения рабочего цикла пневматического вытеснителя; зависимость от параметров рабочего и очистного , агента и конкретных условий бурения.

Прогнозирование интенсивности процесса призабойной циркуляции должно быть максимально достоверным, поскольку визуально она не контролируется. Таким образом, исследование процесса призабойной циркуляции жидкости на всех этапах рабочего цикла пневматического вытеснителя представляется весьма важным.

В настоящей статье приводятся результаты исследования второго этапа рабочего цикла. Ранее проведенные работы в этом плане были выполнены применительно к воде (ньютоновской жидкости) [2]. Практика показывает, что вода при длительной внут- рискважинной циркуляции, контактируя с различными породами, слагающими ее стенки, приобретает свойства, близкие к неньютоновской жидкости. Особенно это наблюдается при контакте с породами глинистого комплекса, повсеместно распространенными в геологических разрезах Донбасса. Образующийся при этом естественный глинистый раствор представляет собой классическую неньютоновскую жидкость. Для неньютоновской жидкости на численное значение параметра Рейнольдса Ке*, определяющего режим течения жидкости в трубах и кольцевом пространстве скважины, кроме скорости течения и ее плотности влияют величины структурной вязкости т) и динамического напряжения сдвига т 0. Причем эти два параметра варьируют в значительных пределах, как применительно к конкретному очистному агенту, так и в течении рейса бурения. Поэтому, не учитывать неньютоновские характеристики жидкости при движении ее по инерции представляется некорректным.

Список использованной литературы

1.Филимоненко Н.Т., Пилипец В.И. Некоторые результаты производственных испытаний технологии бурения скважин с применением погружного пневмонасоса. -Донецк, ДНИ, 1984. -10 с. -Деп. В УкрНИИНТИ 12.10.1984 N1734 Ук.84.
2.Филимоненко Н.Т., Неудачин Г.И. К вопросу расчета цикла погружного пневматического пульсационного насоса // Сб. Совершенствование техники и технологии бурения скважин на твердые полезные ископаемые. -Вып.7. -Свердловск, 1984. - С.31 - 42.
3.Филимоненко Н.Т., Комарь П.Л. К вопросу прогнозирования интенсивности призабойной пульсирующей промывки применительно к неньютоновской жидкости. // Совершенствование техники и технологии бурения скважин на твердые полезные ископаемые. -1993 - Вып. 16. - с. 40-49.