Содержание | Главная страница

РАЗДЕЛ 3.

ОБОСНОВАНИЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СИГНАЛИЗАТОРА ВНЕЗАПНОГО ПАДЕНИЯ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНЕ.

3.1 Определение спектра возможного изменения расхода промывочной жидкости при использовании сигнализатора.

Для прогнозирования спектра возможного изменения расхода промывочной жидкости были проведены вычисления, которые охватывали все возможные глубины скважин, где вероятна встреча проницаемой зоны природного или техногенного происхождения (в Донбассе это возможно до 900 м). Расход промывочной жидкости при расчетах брался дискретным и составлял 32, 55, 105, 125, 180, 320 л/мин. Это обусловлено тем , что подачу промывочной жидкости с данными расходами могут создавать широко используемые в практике разведочного бурения насосы НБ5-320/60, НБ5-320/100, НБ-32. Они применяются при бурении скважин глубиной до 1000 м.

При расчетах во внимание принималась как ньютоновская, так и неньютоновская жидкость. Диаметры поплавкового клапана были равны 0.02, 0.03 и 0.04 м. Большие диаметры поплавкового клапана принимать нельзя, поскольку мы ограничены наружным диаметром сигнализатора, который из прочностных соображений бурильной колонны должен быть соизмерим с диаметром муфтово-замкового соединения (0.065 м).

Расстояние от устья скважины до уровня жидкости в расчетах равнялось 0 (скважина не поглощает очистной агент) и 10м (поглощение началось).На графиках в разрывах линий проставлены подачи промывочной жидкости (л/мин), при которых производился расчет. На каждом из графиков выделена возможная область изменения диаметра канала сменной втулки (20-28) мм. Большее значение диаметра канала сменной втулки приведет к увеличению наружного диаметра сигнализатора, который, как отмечено выше, должен быть соизмерим с наружным диаметром муфтово-замкового соединения (65 мм). При меньшем значении диаметра этого канала не будет наблюдаться резкого падения давления в нагнетательной линии при открытии этого канала во время срабатывания сигнализатора, что не допустимо. Все построенные графические зависимости были проанализированы и сведены в табл.3.1.-3.2, где приводится возможный спектр изменения расходов конкретной промывочной жидкости в л/мин при бурении с использованием сигнализатора при разных глубинах скважины и расстояниях от устья скважины до уровня жидкости.

Анализируя данные, приведенные в табл.3.1-3.2, можно сделать вывод, что рациональным является диаметр поплавкового клапана, равный 0.03 м. Он обеспечивает возможность бурения во всем спектре изменения расходов.

Кроме этого, используя данные таблицы, можно задавать глубину погружения сигнализатора под уровень жидкости при бурении с заданным расходом в конкретных условиях. При падении уровня жидкости в скважине глубина погружения сигнализатора снизится, и последний сработает.

В прикладном плане полученные таблицы очень важны. Например, анализируя табл.3.1, можно сделать вывод, что для обеспечения процесса бурения с расходом очистного агента от 55 до 105 л/мин необходимо заглубление сигнализатора с диаметром канала сменной втулки 20-28 мм под уровень жидкости на 100-180 м. Для конкретного диаметра канала сменной втулки будет и конкретная глубина срабатывания сигнализатора.

3.2 Определение спектра возможного изменения положения уровня жидкости в скважине при использовании сигнализатора.

В процессе бурения положение уровня жидкости в скважине может быть разным. Поэтому, для прогнозирования спектра возможного изменения положения уровня жидкости были охвачены все вероятные глубины его залегания (0-200 м), где возможна встреча проницаемой зоны природного или техногенного происхождения. В материалах настоящего раздела отчета приведены вычисления при расходах 55 и 105 л/мин. Во внимание принималась ньютоновская жидкость. Диаметры поплавкового го клапана 0.02, 0.03 и 0.04 м. Расстояние от устья скважины до уровня жидкости в расчетах принимались от 20 до 200м. Такие условия часто встречаются при бурении

Рис.3.1 Зависимость изменения диаметра канала d_к сменной втулки от глубины погружения h сигнализатора внезапного падения уровня жидкости в скважине для разных расходов (32 - 320 л/мин) ньютоновской промывочной жидкости и диаметров поплавка (0.02 - 0.04 м). Глубина скважины 900 м. Диаметр бурения 0.076 м. Уровень жидкости на расстоянии 0 м от устья скважины.

Таблица 3.1 Возможный спектр изменения расходов ньютоновской промывочной жидкости (воды) в л/мин при бурении с использованием сигнализатора при условии: глубина скважины 900 м; расстояние от устья скважины до уровня жидкости h₂ = 0 м.

скважин во время эксплуатационной разведи угольных пластов в Донбассе.

В табл.3.1.-3.2 приводится возможный спектр изменения положения уровня жидкости в скважине при бурении с использованием сигнализатора при разных глубинах скважины.

Анализируя данные, приведенные в табл.3.1-3.2, можно сделать вывод, что рациональным также является диаметр поплавкового клапана, равный 0.03 м. При нем обеспечивается возможность бурения во всем исследуемом спектре изменения положения уровня жидкости в скважине.Кроме этого, используя данные таблицы, можно задавать глубину погружения сигнализатора под уровень жидкости при бурении с известным положением уровня жидкости в скважине от 115 до 185 м с расходом очистного агента от 55 л/мин необходимо заглубить сигнализатор с диаметром канала сменной втулки 20-28 мм под уровень жидкости на 80-160 м.

Рис.3.2 Зависимость изменения диаметра канала d_к сменной втулки от глубины погружения h сигнализатора внезапного падения уровня жидкости в скважине для разных расходов (32 - 320 л/мин) ньютоновской промывочной жидкости и диаметров поплавка (0.02 - 0.04 м). Глубина скважины 900 м. Диаметр бурения 0.076 м. Уровень жидкости на расстоянии 10 м от устья скважины.

Таблица 3.3 Возможный спектр изменения расходов ньютоновской промывочной жидкости (воды) в л/мин при бурении с использованием сигнализатора при условии: глубина скважины 900 м; расстояние от устья скважины до уровня жидкости h₂ = 10 м.

Рис.3.3 Зависимость изменения диаметра канала d_к сменной втулки от глубины погружения h сигнализатора внезапного падения уровня жидкости в скважине для разных глубин положения уровня в скважине (10 - 200 м) и диаметров поплавкового клапана0.02, 0.03 и 0.04 м. Глубина скважины 450 м. Диаметр бурения 0.076 м. Подача промывочной жидкости 55 л/мин.

Таблица 3.3 Возможный спектр изменения положения уровня ньютоновской промывочной жидкости при бурении с использованием сигнализатора при условии: глубина скважины 450 м и подачи очистного агента с расходом 125 л/мин.

Рис.3.4 Зависимость изменения диаметра канала d_к сменной втулки от глубины погружения h сигнализатора внезапного падения уровня жидкости в скважине для разных глубин положения уровня в скважине (10 - 200 м) и диаметров поплавкового клапана 0.03 и 0.04 м. Глубина скважины 450 м. Диаметр бурения 0.076 м. Подача промывочной жидкости 125 л/мин.

Таблица 3.4 Возможный спектр изменения положения уровня ньютоновской промывочной жидкости при бурении с использованием сигнализатора при условии: глубина скважины 900 м и подачи очистного агента с расходом 125 л/мин.

Copyright(C) Kurdyukov Dmitri 2001