Филимоненко Н.Т.,Поцепаев В.З.,Кивалин Ю.В. - Алгоритм метода прогнозирования локализации шлама при призабойной пульсирующей промывке скважины

Аннотация

Приведена модульная схема алгоритма метода прогнозирования локализации шлама по высоте столба жидкости. Возможность прогнозирования локализации шлама применительно к призабойной пульсирующей промывке в практике буровой науки осуществлена впервые.

Общая постановка проблемы

Настоящая статья базируется на опубликованных исследованиях первого автора применительно к данной проблеме. Рассмотрена возможная динамика отдельно взятой частицы шлама в гидравлическом контуре восходящего потока. Предполагается, что момент ее образования на забое совпадает с началом этапа вытеснения рабочего цикла пневматического вытеснителя.

Для обеспечения возможности попадания частицы шлама в наружную шламовую трубу, последняя должна пройти расстояние, равное ,выйти в пространство выше верхнего торца шламовой трубы и на этане заполнения (зап опуститься в ее полость на расстояние, превышающее 8в-§]. Это идеальный случай, который не всегда может быть реализован, поскольку расстояние, на которое переместится частица шлама, определяется интенсивностью восходящего потока на этапе вытеснения и движения жидкости по инерции. Поэтому могут быть следующие случаи. Они представляют отдельные траектории вычислительного процесса:

1.Интенсивность восходящего потока настолько мала, что частица шлама не отрывается от забоя.

2.Интенсивность восходящего потока достаточна для отрыва от забоя и выноса частицы шлама, но за этап вытеснения рабочего цикла она не успевает пройти расстояние.

3.Частица шлама в течение этапа вытеснения переходит в пространство выше верхнего торца наружной шламовой трубы и в дальнейшем может реализовать один из следующих вариантов ее движения:

а)выносится в течение этапа вытеснения и части этапа движения жидкости по инерции;

б)некоторое время продолжает выноситься, останавливается и оседает до окончания этапа вытеснения;

в)оседает до окончания этапа вытеснения;

Для расчета расстояния, на которое переместится частица шлама на конкретной итерации расчета, используется метод трапеций. Скорость выноса шлама может быть отрицательна. Поэтому вычислительным процессом на каждой итерации предусматривается проверка разности векторов.

Поэтому каждая итерация предусматривает дополнительные операции сравнения:

- значение координаты свободной поверхности жидкости х в вытеснительном цилиндре сравнивается с длиной цилиндра

-сопоставляем расстояние , на которое переместился шлам с длинной первого интервала. Когда это расстояние превысит его длину, это будет свидетельствовать о том, что частица шлама перешла на второй участок гидравлического контура.

Модульная схема позволяет реализовать любую из вышеперечисленных траекторий вычислительного процесса и дает возможность прогнозировать локализацию шлама по высоте столба жидкости. Последнее применительно к призабойной пульсирующей промывке в практике буровой науки осуществляется впервые.

Список использованной литературы

1. Ивачсв Л.М. Промывочные жидкости и тампонажные смеси: Учебник для ВУЗов — М..Недра, 1987. —242 с.
2.Филимоненко Н.Т. О возможности прогнозирования локализации шлама по длине столба жидкости за время рейса бурения при призабойной пульсирующей промывке скважин // Научный сборник национальной горной академии Украины. — Вып.4. - Днепропетровск, 2000. — С. 86-88.
3.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.
4.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.