Способ расширения скважины в слабоцементированных мягких породах Советский патент 1990 года по МПК E21B7/28 

Изобретение относится ь горному делу и может быть использовано при расширении скважины в заданном интервале слабоцементированных мягких пород под гравийную обсыпку

Цель изобретения - снижение интенсивности кольматационных процессов и повышение безопасности работ

Способ осуществляют следующим об разом

Определяют критическую концентрацию шлама в промывочной жидкости, применяе мой для вскрытия продуктивного пласта и расширения ствола скважины в заданном интервале Под критической понимают такую концентрацию шлама, при которой не наблюдается пробко- и сальникообразование

и скьажшн при ее любой г нбине риментальные исследования на специальном стенде и скважине позволили оиретлмигь критические концентрации шлама N пен ною teia 2200 2800 кг м (что toormi Титовым песчаг ыу ipn иктивчым I.-KI там) ДЛР промывочной /ниигч и t p.1 t чгм

НОИ е /I П.ОГТЬЮ

Pt i тьгаты ji-c n j HMi. rir-ч iii- ti г, i i пы п габлищ

Hd O(.HObdH)IH .Ipl BL )l li I а ) 1И U

значении вязкости . мой жи1ко.ги и соответств ющч им гчении мам и мально 1оп стимои обьемнсм- к (нценгр.чигп ш ама /н станов гена ю 1ыкимо.тъ ражаемая сооткоп, чи

СП

00

ел

&

05 4

10

1535964

3

,тоты его

- коэффициент пропорциональности, ный вид равный 0,0133 при v 15-30 с и 0,012 при ч 30-50 с.

симально допустимый объем шлама, г ющий в промывочную жидкость в едиремени, находится из выражения

W CKP-Q, максимально допустимый объем

шлама,

расход промывочной жидкости. же обьем шлама, образуемый при ении скважины, может быть найдет по формуле

U ).78,r)iDT-Da|.//,

и / диаметр скважины соответственно до и после расширения; // скорость углубки скнажины i i и мчо концен i рацию шлама i ipo- uii ж,дкос1и поддерживают pel ,лиро- ее расхода, изменением осевой нана инструмент, изменением шстоты 20 ия или их одновременным регулироваразличных сочетаниях Наиболее простем допустимую концентрацию шла15

где // - с V - ч

Рж - о

F - п п - п то допуст мывочной нии скор пример, в тированн живать п ки на и ния, при превышае

Спосо цементир щий буре струменто ки скваж грузки на вращения в отдель личающи тенсивнос повышени ния опред шлама в дующего

ми в промывочной жидкости поддерживают а счет чвеличення ее расхода при промывке скважины с расходом не менее

О - OjK5iD7--fl)// ,

минимально допустимый расход промывочной жидкости, исходя из условия предупреждения пробко- п садьникообракования н скважине при ее расширении как мощность насосе мо ( борудова- вечмда позволяет увеличить расход промывочной жидкости до значений Qv, осо- Гннно при больших диаметрах расширения, го путем, позволяющим уменьшить копнет рацию шлама в промывочной жидкости ю допустимых значений, является снижение скорости yi лубки при расширении Максимально допустимая скорость углу ки при расширении скважины с фиксированным расходом промывочной жидкости (оставля- е i

I а к пия не

КР ,. -.,- 7

UP

i

1.785 Л,- Л 5), е//k. кршическая скорость учлубки при

расширении скважины; Q расход промывочной жидкости при

расширении скважины. Гак как скорость учлубки является функией осевой на инструмент и часвращения, которая имеет известH W(P

Г

0

г

0

инсг5

где // - скорость углубки скважины; V - частота вращения бурового

румента;

Рж - осевая нагрузка на буровой инструмент;

F - площадь забоя скважины; п - показатель степени, равный 2-3, то допустимую концентрацию шлама в промывочной жидкости при резком возрастании скорости углубки, обусловленном, например, входом расширителя в слабоцементированные мягкие породы, можно поддерживать путем регулирования осевой нагрузки на инструмент и частоты его ния, при которых скорость углубки превышает допустимых значений

Формула изобретения

враще- //«Р не

Способ расширения скважины в слабоцементированных мягких породах, включающий бурение горной породы буровым инструментом с регулированием скорости углубки скважины путем изменения осевой нагрузки на буровой инструмент, частоты его вращения и расхода промывочной жидкости в отдельности или в их сочетаниях, отличающийся тем, что, с целью снижения интенсивности кольматационных процессов и повышения безопасности работ, вначале бурения определяют критическую концентрацию шлама в промывочной жидкости из следующего соотношения:

Скр а v где Скр критическая концентрация шлама

в промывочной жидкости; а коэффициент пропорциональности, равный 0,0133 при вязкости 15- 30 с и 0,012 при вязкости 30-50 с; v -- вязкость промывочной жидкости, с а скорость углубки поддерживают не более критической величины

HKD -

5

СкР. О 0.785(Df -D3),

где //к,. критическая скорость углубки, м/с; Q - расход промывочной жидкости, м /с;

Л: и D 2 - диаметры скважины соответственно после и до расширения, м.

Вязкость промывочной жидкости, -J , с

Максимально допустимая объемная концентрация шлама в промывочной жидкости (СКР), доли единиц

15 2025 3035 ДО 50

0,2 0,27 О,ЗА О,А 0,46 0,52 0,6

Изобретение относится к горному делу. Цель - снижение интенсивности кольматационных процессов и повышение безопасности в работе. При осуществлении способа вначале определяют критическую концентрацию шлама в промывочной жидкости (ПЖ), применяемой для вскрытия продуктивного пласта и расширения ствола скважины (С) в заданном интервале, при которой не наблюдается пробко-и сальникообразование в С при ее любой глубине. Критическую концентрацию C_кр шлама определяют из следующего соотношения: C_кр = A^.*98H, где C_кр - критическая концентрация шлама в ПЖ

ν - вязкость ПЖ, с

A - коэффициент пропорциональности, равный 0,0133 при вязкости 15 - 30 с и 0,012 при вязкости 30 - 50 с. Затем производят бурение горной породы буровым инструментом с регулированием скорости углубки С путем изменения осевой нагрузки на буровой инструмент, частоты его вращения и расхода ПЖ в отдельности или в их сочетаниях. Скорость углубки поддерживают не более критической величины H_кр = C_кр^.Q/0,785(D² - D²), где H_кр - критическая скорость углубки, м/с

Q - расход ПЖ, м³/с

D₁ и D₂ - диаметры С соответственно после и до расширения, м. 1 табл.