Часть 8
Забойное давление
Эквивалентная циркуляционная плотность
В целом существует два понятия – ЭЦП и ЭСП. Эквивалентная циркуляционная плотность (ЭЦП) и эквивалентная статическая плотность (ЭСП). Рассмотрим оба понятия.
Более простым и легко объяснимым является понятие ЭСП.
ЭСП – это фактическая плотность жидкости в кольцевом пространстве, которая создает в данных условиях гидростатическое давление. Возникает вопрос – чем она отличается от фактической плотности бурового раствора, например, в приемной емкости?
Ответ достаточно прост – в приемные емкости поступает буровой раствор после прохождения через систему очистки. Если мы говорим о фактической плотности жидкости в кольцевом пространстве, то она подразумевает наличие взвешенного шлама.
Мы говорим именно о взвешенном шламе – поскольку тот, что находится в статическом положении на лежачей стенке скважины не влияет на плотность бурового раствора.
Таким образом, можно заключить, что ЭСП меняется в зависимости от технологической операции: одно значение сразу после выключения насоса, другое через некоторое время (когда шлам частично осел), третье, если инструменту было придано вращение.
Еще стоит учесть, что величина ЭСП неравномерная – плотность жидкости изменяется послойно по стволу скважины в зависимости от степени насыщения шламом и газом.
В проектировочных расчетах можно приблизительно оценить ее значение введя условные показатели шламо и газонасыщения бурового раствора.
ЭЦП – это условная плотность бурового раствора в условиях циркуляции. Фактически это несуществующая плотность, которая является относительным выражением забойного давления в единицах плотности. Другими словами, с помощью традиционных инструментов измерения (ареометр, рычажные весы и т.п.) плотности у вас не получится ее оценить.
ЭЦП рассчитывается как отношение забойного давления к произведению ускорения свободного падения и глубины скважины по вертикали (фактически мы выражаем плотности из классической формулы гидростатического давления).
Если рассматривать забойное давление, как сумму гидростатического давления и потерь давления в кольцевом пространстве, то можно определить, что ЭЦП – это сумма плотности жидкости в кольцевом пространстве и отношения потерь давления в кольцевом пространстве к произведению ускорения свободного падения и глубины по вертикали.
Для большей точности расчетов резонно брать в этой формуле значение ЭСП вместо плотности. В проектировочных расчетах допускается использовать плотность бурового раствора по данным замеров на поверхности.