Способ расширения скважины в слабоцементированных мягких породах
Изобретение относится к горному делу. Цель - снижение интенсивности кольматационных процессов и повышение безопасности в работе. При осуществлении способа вначале определяют критическую концентрацию шлама в промывочной жидкости (ПЖ), применяемой для вскрытия продуктивного пласта и расширения ствола скважины (С) в заданном интервале, при которой не наблюдается пробко-и сальникообразование в С при ее любой глубине. Критическую концентрацию C<SB POS="POST">кр</SB> шлама определяют из следующего соотношения: C<SB POS="POST">кр</SB> = A<SP POS="POST">.</SP>*98H, где C<SB POS="POST">кр</SB> - критическая концентрация шлама в ПЖ ν - вязкость ПЖ, с A - коэффициент пропорциональности, равный 0,0133 при вязкости 15 - 30 с и 0,012 при вязкости 30 - 50 с. Затем производят бурение горной породы буровым инструментом с регулированием скорости углубки С путем изменения осевой нагрузки на буровой инструмент, частоты его вращения и расхода ПЖ в отдельности или в их сочетаниях. Скорость углубки поддерживают не более критической величины H<SB POS="POST">кр</SB> = C<SB POS="POST">кр</SB><SP POS="POST">.</SP>Q/0,785(D<SP POS="POST">2</SP> - D<SP POS="POST">2</SP>), где H<SB POS="POST">кр</SB> - критическая скорость углубки, м/с Q - расход ПЖ, м<SP POS="POST">3</SP>/с D<SB POS="POST">1</SB> и D<SB POS="POST">2</SB> - диаметры С соответственно после и до расширения, м. 1 табл.
СОК)3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 E 21 В 7/28
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4284757/23-03 (22) 14.07.87 (46) 15.01.90. Бюл. № 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский
ИНСтИтУт 1ИДРОгЕОЛОГИИ И ИНжЕНЕРНОй ГЕОЛОгии (72) А. Д. Башкзтов, В. И. Тарабукин и С. Г. Мелентьев (53) 622.24.051.57 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 945353, кл. F 21 В 10/32, 1980.
Пигаде А. A. и др. Пособие по дробовому бурению. М.: Недра, 1968, с. 44. (54) СПОСОБ РАСШИРЕНИЯ СКВАЖИНЫ В СЛАБОЦЕМБНТИРОВАННЫХ МЯГКИХ ПОРОДАХ (57) Изобретение очносится к горному делу. Цель — снижение интенсивности кольматационных процессов и повышение безопасности в работе. При осу)цествлении cnocnf)a вначале определяют критическую концентрацию шлама в промывочной жидкосИзобретение относится к горному делу и может быть использовано при расширении скважины в заданном интервале слабоцементированных мягких пород под гравийную обсыпку.
Цель изобретения — снижение интенсивности кольматационных процессов и повышение безопасности работ.
Способ осуществляют следук)щим образом.
Определяют критичсскую концентрацию шлама в промывочной жидкости, применяемой для вскрытия продуктивного пласта и расширения ствола скважины в заданном интервале. Под критической понимают такую концентрацию шлама, при которой не наблюдается пробко- и сальникообразование
„„SL „„1535964
2 ти (ПЖ), применяемой для вскрытия продуктивного пласта и расширения < тво.<а скважины (С) в заданном интервале, при которой не наблюдается пробко- и cdëüffèкообразование в С при ее любой глубине
Критическую концентрацию С.< шлама определяют из следую)цего соотношения (. .1 ——
=() л, где С.» критическая концентрация шлама в ПЖ; л — вязкость ИЖ, с; г) — коэффициент пропорциональности, равный 0,0133 при вязкости 15--30 с и 0.1!12 при вязкости 30 -50 с. Затем производяч буре ние op!!of:, породы буровым инструментом с pPI óëH(> )Bàíèåì скорости углубки !. Г1л тем изменения осевой нагрузки нз бур<>вой инструмс нт, част() гы его врзпц ния и рзс хода Г1Ж в <) сдельности илн в их (< ч( таниях Скор(>сть у глубки поддер)кивают не более лритиче< кои величины //, = — < ;, . <)/
/0,785
D1 и 0 — — диа метры (соответственно после и до расширения, м. табл. а (кьзжи>гс при ее .)юбой г.ll r)HI« .: к(1>е риментзльные исследования нз < II(IIH;I;If !le>e стеH fc и <.кважине позволили ()Hðåëcrf1 гь критические концентрации шла м,! л<.>ь ного веса 2200 2800 кг > м (чт<> с<и>т < г ствуе ти !оным песча) ым )р<) IIKTHII!III I <л; там) дл<1 п1)>)м»<вочн<)и жи I,",()(.и (р, <. ич
НОй Н,IÇI Рс >ульгзты экспе> им(нт< г II)«" ст".1 1 1111 в таблице 11ç осн()в J IIHH ПР1<в(:,((11111,1 Л r> I;Ir>.>И.IC зна I(нчй вязк(>сти, I! 1)<æ. н<>:>ной ж>1.!к<>с"1 н и соотнетствуюгци. им 1:.1 чс ни и 1 з к 11 мал ьно д(>Ил (ти 10й ()<) ь(л! Н() > K )Hll(1<тр > lf H H ш. зма . icTàí<)â.låff;> их <. ни(ил!ость, Hl I рзжземзя c<)r)TH<>ff,с i;1,,:. 1535964 С1 =ах, где а — — коэффициент пропорциональности, равный 0,0133 и ри v= 15 — 30 с и 0,012 и ри 4 =30 — 50 с. Максимально допустимый объем шлама, постуlldK)11»HH в промывочную жидкость в еди ни1!у времени, находится из выражения (с = (»<>» . Q, где В< максимально допустимый объем шлама; с/ расход промывочной жидкости. 10 ТОТ я,< o6).1,«м шлама, ооразуем ы и п ри ра IIIH pE íèH cкважины, может быть найдет так+,«по формуле И =(>,7)<5) // скор«ст ь углубки скнаккины. .1,< >! «ги(1 н> K«Ill!(и! рацин) нн!1!ма lp()»»!ВО I НОИ,<К !.1К««тlt I «, 1,1(Р + ИВ<ЯК)Т P(1,1И ()Овини«сч сс расх«да, измс н«нис м ос«вой нагрузки и» инструмент. изменением !астоты 20 иранц ния или и.х Одноврем«иным р«гулированис м в р;ыличных сочеганиях. 11аибол«е просгы4< II4T«41 д<гпустимую концентрацию шла41è B промывочной жидкости поддерживан)т 1 I !(. Г 4 в(л и ч(н и я»(p q !) 785! !)> — 0:) // ><(» . ) 1,!«г) минимально допустимый ра KOl !!р«мывочн >й жидкости, исходя из условия и ред4 Ilp(ж !«HHH пробко- 30 и с;>льникообразования в скважине и ри (е р а<чн иp» н ии. 1 IK кпк 4<:)>цност(. нас« I!.)I «< «ору »ования H(всегда позволяет увеличи гь расход Н РОМ ЫВОЧ НОЙ ЖИДКОСТИ !О 3 Н;)Ч(>»IH ((ш о при 6«лl ших диамстрах расширения, 35 г<> .>!р4! Нм путс 4<, позволяющим уменьшить конц«нграцик) Itlë М;1к(Il и;lл ы<О, !<)114 (ти и а я (ê«poc Гь 4 1.14 < ки llP1I . ;!" III IIP(НИ И (Кв<1Ж И НЫ < фИКСИ P()Bd HI!I>I !41 l) B(x<>,1«4I I> P«4I ы Во нои,+, идкости (<)«T AI B1)I(! И« r i »;. n-»,— —n; >, ! . !(//». л 1>) и и чс«K // расход промывочной жидкости при раси(ир«нии скважины. Гак л;!к (корость углубки является функ-!!И«й <>((вой H;IIP4 <ки Il;1 инсt P441(IIT и частоты его вращения, которая имеет известный вид где // — скорость углубки скважины; Ф вЂ” частота вращения бурового инсйрумента; P — осевая нагрузка на буровой инструмент; F — площадь забоя скважины; и — показатель степени, равный 2 — 3, то допустимую концентрацию шлама в промывочной жидкости при резком возрастании скорости углубки, обусловленном, например, входом расширителя в слабоцементированные мягкие породы, можно поддерживать путем регулирования осевой нагрузки на инструмент и частоты его вращения, при которых скорость углубки !!.р не превышает допустимых значений. Формула изобретения Способ расширения скважины в слабоцементированных мягких породах, включающий бурение горной породы буровым инструментом с регулированием скорости углубки скважины путем изменения осевой нагрузки на буровой инструмент, частоты его вращения и расхода промывочной жидкости в отдельности или в их сочетаниях, отличаюи ийся тем, что, с целью снижения интенсивности кольматационных процессов и повышения безопасности работ, вначале 6vpe ния ()Ilp«äå Iÿtoò критическую концентрацию шлама в промывочной жидкости из следующего соотношения: < (>
/>/«ð где ll.> — критическая скорость углубки, м/с; Q расход промывочной жидкости, м /с; Dl И Ос — дИаМЕтрЫ СКВажИНЫ СООтВЕтСтВЕНно после и до расширении, м. 1535964 Свойства 4 5 6 7 1 2 3 Вязкость промывочной жидкости,, с 15 20 25 30 35 40 50 Максимально допустимая объемная кон0 2 0 27 0 34 0 4 0 46 0 52 0 6 Составитель Черен ltt ttll.t Редактор H. !11выдкая Текред И. Верес Корректор !! h ВНИИПИ <"осударственного комитета по изобретения«и «кр«t t ям при КН СССР !! 3035, Москва, Ж -35, Раушсн .я и;<б, д 4 5 11роизводственно-издательский комбинат «11атент», t, < ж< t1;< д, зл !,t,t! ttt<à, !О. центрация шлама в промывочной жидкости (Скр ), доли единиц Показатели 1 1
