Скорость всплытия газа в буровом растворе. Контролируемая миграция газа в скважине

Буровой раствор, в отличие от воды, начинает двигаться не сразу после приложения к нему какого-то воздействия, а только после того, как это воздействие достигнет некоторой критической величины. Это свойство раствора называется тиксотропностью. Поэтому и  всплытие пузырьков газа начинается только после того, как эти пузырьки превысят некий свой критический размер. Математический расчёт скорости всплытия газа в промывочной жидкости практически невозможен, поэтому ограничимся приведением экспериментальных данных по скорости всплытия газовой пачки.

При открытом устье:

При закрытом устье:

Сделаем некоторые выводы из имеющихся данных:

- скорость всплытия газовой пачки не зависит от её объёма (в практическом диапазоне объёмов проявлений в скважинах);

- скорость всплытия газовой пачки в открытой скважине  составляет 350 ¸ 360 метров в час и не намного превышает скорость всплытия в закрытой скважине, оцениваемой в размере 320 ¸ 340 м/час;

- пачки газа всплывают не компактным объёмом, а "размазываются" по стволу скважины из-за разницы в размере пузырьков газа и реологических свойств бурового раствора.

2.3. Контролируемая миграция газа в скважине

Рассмотренные два крайних случая миграции газа в открытой и закрытой скважине (рис. 2.2.) приводят к катастрофическим последствиям. Они подсказывают, что решение вопроса лежит где-то посередине, т.е. миграция газа должна быть управляемой. Конт-роль ситуации достигается стравливанием давления газа через регулируемый штуцер (дроссель) с поддержанием некоторого избыточного устьевого давления. Это давление должно регулироваться таким образом, чтобы забойное давление всегда несколько превышало пластовое во избежание развития проявления. Одновременно избыточное устьевое давление не должно превышать некоторой величины, вызывающей разрыв наименее слабого пласта. Проиллюстрируем эти ситуации.

Рис. 2.2. Миграция  газа  при  закрытой и  открытой скважине

и  регулирование  давления  штуцером