АНАЛИЗ НЕКОТОРЫХ СВОЙСТВ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ И ИХ ВЛИЯНИЯ НА ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЦЕССА БУРЕНИЯ СКВАЖИН
Аннотация
Цель. Аналитико-лабораторное изучение: основных задач, стоящих перед промывочными жидкостями; критериев циркуляционных процессов, имеющих место в сооружаемой скважине; а также последующая разработка технологических мер рационализации гидравлической программы промывки забоя и ствола указанной специфической горной выработки на основе фактора уменьшения гидравлических потерь и мощности для эксплуатируемых насосов.
Методика. Технологические особенности реализации гидравлической программы промывки буровых скважин выяснены с применением современных методов теоретических и экспериментальных приемов изучения соответствующих процессов, в частности путем использования общих принципов математического и физического моделирования, методических принципов обработки промежуточных и конечных результатов исследований в среде EXCEL, МАТНСАD, контрольно-измерительных систем и устройств. Протекание циркуляционных скважинных процессов моделировалось на специально сконструированном и соответственно оснащенном полупромышленном экспериментальном стенде учебного бурового полигона Национального технического университета «Днепровская политехника» с применением соответствующего оборудования и приборов.
Результаты. Экспериментально доказано, что наибольшее снижение гидравлических сопротивлений может быть получено при применении группы чистых полимерных органических соединений и с некоторыми добавками; причем эффективность снижения гидравлических сопротивлений может достигать для указанных веществ более 50%. Установлено, что введением в состав промывочных жидкостей активных веществ в оптимальных концентрациях способствует улучшению эксплуатационных характеристик бурового насоса. Определен рациональный концентрационный интервал для ряда химически-активных веществ, который является наиболее эффективным с позиций предоставления промывочным жидкостям свойства комплексной корректировки отдельных показателей скважинных циркуляционных процессов. Проанализирован механизм воздействия активированных промывочных жидкостей на характеристические показатели гидравлического процесса движения промывочной жидкости при вращении бурильной колонны в скважине.
Научная новизна. Для каждого химически активного вещества, оказывающего существенное влияние на показатели протекания циркуляционных процессов в сооружающейся скважине, существует совершенно однозначный интервал концентраций в промывочной жидкости, при котором проявляется его наибольшая эффективность.
Практическая значимость. Путем детальных экспериментальных исследований показано наличие эффекта воздействия некоторых химически активных веществ на отдельные составляющие комплексного циркуляционного скважинного процесса; рационализация таких составляющих позволит максимально полно использовать резервы имеющегося и проектируемого бурового оборудования и инструмента. Полученные базовые данные являются основой для дальнейших разработок по повышению качества и надежности реализации гидравлических программ промывки скважин различных назначения и типов.
