Часть 5
Гидростатическое давление
Гидростатическое давление – это давление, которое создает столб жидкости. Гидростатическое давление является эквивалентом силы тяжести (гравитации), представленным в единицах давления. Гидростатическое давление определяется как произведение плотности жидкости, вертикальной высоты столба жидкости и ускорения свободного падения. Если мы рассматриваем гидростатическое давление в скважине, то соответственно высота столба жидкости рассматривается, как глубина по вертикали до интересующей нас точки. Единицы измерения гидростатического давления могут быть различны: атм, Па, бар, psi, кгс/см2.
Гидростатическое давление является одним из определяющих показателей, который позволяет держать под контролем пластовое давление и удерживать стенки скважины от обрушения до спуска обсадной колонны.
При обсуждении гидростатического давления необходимо помнить несколько ключевых моментов:
- гидростатическое давление есть в скважине всегда (хоть при наличии, хоть при отсутствии циркуляции);
- гидростатическое давление зависит только от вертикальной глубины, плотности жидкости (средневзвешенной плотности составного столба жидкостей) и условий гравитации, в которых мы находимся (для планеты Земля ускорение свободного падения составляет 9,81 м/с2);
- если в скважине имеется составной столб жидкостей, то гидростатическое давление рассчитывается либо, как сумма индивидуальных гидростатических давлений составных элементов столба, либо через средневзвешенную плотность составного столба жидкостей;
- на гидростатическое давление в скважине не влияют профиль и сечение ствола скважины, но влияет зашламованность бурового раствора;
- гидростатическое давление определяет закон сообщающихся сосудов, который указывает на то, что в сообщающихся сосудах при условии нахождения однородной жидкости выравнивание давления в точке сообщения обеспечивает одинаковые уровни жидкостей в обоих сосудах (скважину со спущенным в нее инструментом можно рассматривать, как сообщающийся сосуд «кольцевое пространство – трубный канал»).