Давления в скважине и околоствольном пространстве

[EpikhinAV]

Часть 6

Забойное давление

 

Забойное давление – это давление на забое или в любой точке ствола, именуемой «условным забоем», в каждый из моментов времени.

 

Существует два варианта характеристики забойного давления:

- При наличии циркуляции;

- При отсутствии циркуляции.

          

Если циркуляция отсутствует, то на забой действует гидростатическое давление столба бурового раствора. Если рассматривается процесс бурения, то стоит указать, что рассматривается  раствор насыщенный шламом, но в расчетах обычно берется фактическая плотность бурового раствора по проекту.

 

Если циркуляция имеет место, то на забой действует уже сумма двух слагаемых. 

 

Первое слагаемое – гидростатическое давление. 

 

Второе слагаемое – потери давления (гидравлические сопротивления при циркуляции). Важно понимать, что величина и направленность действия гидравлических сопротивлений зависит от направления циркуляции. Если рассматривается прямая промывка, то к гидростатическому давлению суммируются потери давления в кольцевом пространстве, а если обратная промывка, то в расчете будут использованы потери давления в трубном канале.

 

Стоит охарактеризовать подробнее, что подразумевается под гидравлическими сопротивлениями. Они также имеют два источника возникновения:

 

- Потери давления (гидравлические сопротивления) на внутренние силы трения, которые характеризуют усилия, распределенные по площади для придания жидкости движения. Другими словами, мы преодолеваем внутренние силы трения между условными «слоями» жидкости. По факту общая величина этих сил характеризуется вязкостью бурового раствора.

 

- Потери давления (гидравлические сопротивления) на силы трения между жидкостью и шероховатостями, сопротивлениями, препятствиями циркуляционной системы. К параметрам, влияющим на величину данных сопротивлений стоит отнести диаметр интервала и его протяженность, естественная шероховатость стенок скважины или обсадных/бурильных труб, наличие гидравлических препятствий для потока – ВЗД (необходимость вращения ротора относительно статора), телеметрическая система (пульсатор), долото (промывочные отверстия), обратный клапан (усилие для открытия его циркуляцией), роторная управляемая система (управление системой отклонения).