Гидродинамические методы предупреждения осложнений при бурении и цементировании скважин в неустойчивых породах

• Автор: Лихушин, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 317 с. : 29 ил.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ. АНАЛИЗ ОСЛОЖНЕНИЙ, СВЯЗАННЫХ С НЕСОВЕРШЕННОЙ ОЧИСТКОЙ НАКЛОННО НАПРАВЛЕННЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН НН и ГС, И ОСЛОЖНЕНИЙ ПРИ ЗАКАНЧИВАНИИ СКВАЖИН В НЕУСТОЙЧИВЫХ ПОРОДАХ. Аналитический обзор современных представлений о закономерностях транспорта шлама в стволе НН и ГС, осложнений, связанных с несовершенной его очисткой, и методов их предупреждения в неустойчивых породах. Анализ состояния изученности вопросов качества цементирования обсадных колонн в осложненных условиях. Анализ современных представлений о причинах возникновения МКД. ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ОСЛОЖНЕНИЙ ПРИ ПРОМЫВКЕ СТВОЛА НН И ГС АНАЛИТИЧЕСКИМИ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ И ПРОМЫСЛОВЫМИ МЕТОДАМИ. Экспериментальные исследования процесса выноса шлама в стволе наклонно направленной скважины. Обоснование метода моделирования. Разработка стендовой установки и методика проведения экспериментов. Исследование влияния угла наклона оси скважины на поведение частиц шлама в процессе их транспортирования восходящим потоком жидкости.


Теоретически эффективность процесса замещения оценивается коэффициентом вытеснения К, определяемым отношением объема вытесняющей жидкости, поступающий в интервал ствола, к суммарному объему этого интервала . Коэффициент вытеснения зависит от следующих факторов средней скорости движения растворов, их реологических свойств, разницы плотностей, режимов течения, зазоров между обсадной колонной и стенками скважины, эксцентричности колонны и угла наклона скважины. Основным фактором, определяющим полноту вытеснения промывочной жидкости, является режим течения восходящего цементного потока. Согласно теоретическим расчетам Т. Е. Еременко и Д. К. Мочернюка, согласующимися с экспериментальными данными Р. И. Шищенко 4,5, пристенный слой оставшегося бурового раствора почти полностью отсутствует в области структурного режима, которому соответствует весьма малая скорость течения 0,,6 мс. Работами А. X. Мирзаджанзаде ,,0 и других авторов также исследована возможность обеспечения высокой степени вытеснения промывочной жидкости при структурном режиме движения потока. При этом А. X. Мирзаджанзаде рассматривал вытеснение одной вязкопластической жидкости другой вязкопластической жидкостью, которые не смешивались между собой, имели различную плотность и реологические характеристики в концентрическом кольцевом пространстве. При одинаковых реологических характеристиках и плотностях увеличение предельного напряжение сдвига приводит к некоторому уменьшению объема бурового раствора, оставшегося не вытесненным.