Обоснование основных показателей свойств бурового раствора

Основными параметрами бурового раствора являются:

1. плотность (масса единицы объема вещества). В качестве единиц измерения в системе СИ используются килограммы на кубический метр (кг/м³), в несистемных единицах – грамм на кубический сантиметр (г/см³).

2. условная вязкость (Т - время истечения 500 см³ из воронки с калиброванным отверстием при условии, что в нее залито 700 см³ раствора, измеряется в сек).

3. водоотдача (В - способность раствора отдавать воду под действием перепада давлений, единица измерения- см³/30 мин). Данный параметр является показателем фильтрации  и измеряется прибором ВМ-6.

4. статическое напряжение сдвига (СНС - минимальное касательное напряжение, которое нужно приложить к раствору, чтобы разрушить его структуру, единица изменения Ѳ [Па]). Параметр измеряется прибором СНС2.

Наиболее важную роль в процессе строительства скважин играет плотность бурового раствора, так как способствует созданию давления бурового раствора в скважине. Известно, что давление в скважине позволяет сохранить устойчивость ее стенок, а также предотвратить приток пластового флюида.

Основной задачей, выполняемой при проектировании параметров буровых растворов всегда является достижение высоких скоростей бурения, высококачественное вскрытие продуктивных пластов, предупреждение различных осложнений.

Также плотность бурового раствора оказывает влияет на гидростатическое давление, на забой и стенки скважины. В случае появления в разрезе водо-, газо-, нефтепроявляющих пластов давление бурового раствора поддерживают несколько большим пластового с целью предотвращения или значительного сокращения интенсивности поступления флюидов в скважину. В некоторых случаях плотность увеличивают для предупреждения обвалообразований. Уменьшение плотности бурового раствора применяется при его поглощении с целью снижения гидравлических потерь в циркуляционной системе и дифференциального давления на забое, повышения буримости горных пород и т.д.

Расчет плотности бурового раствора производится для каждого интервала совместимых условий бурения по горизонту с максимальным градиентом пластового давления в соответствии с формулой в кг/м³:

ρ= (К_п* P_пл)/(g*H)       

где К_п – коэффициент превышения гидростатического давления бурового раствора над пластовым;

P_пл – пластовое давление, Па;

g – ускорение свободного падения;

Н – глубина залегания кровли горизонта с максимальным градиентом пластового давления.

Рекомендуется принимать К_п = 1,1-1,15приН<1200 м; К_п = 1,05-1,1при Н=1200-2500 м; К_п = 1,04-1,07при Н>2500 м.

 Для расчета значения плотности необходимо знать значение пластового давления, которое приведено в таблице 15.

Таблица 15

Значения пластового давления

Расчет:

для интервала 0 – 202

                                                                 (24)

для интервала 2613 – 2990

                                                           (25)