Показатели эффективности удаления шлама при бурении наклонно направленных скважин

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Очистка ствола по-прежнему является серьезной проблемой для большинства наклонно направленных скважин, несмотря на значительный прогресс, достигнутый в области буровых растворов, инструментов и полевой практики, а также развитие университетских и отраслевых исследований. Недостаточная очистка скважины вызывает нежелательные явления, проявляющиеся в виде различного рода осложнений. В связи с этим целью проведенного исследования являлось представление основных корреляций, определяющих характер и степень очистки кольцевого эксцентричного пространства скважины, а также анализ этих корреляций, представленных в виде показателей, с целью их улучшения. Объектом исследования в данном случае стала механика удаления шлама из наклонной или горизонтальной скважины. Механика в исследованиях математически отображается в виде показателей, фиксирующих ту или иную физическую сущность процесса удаления шлама. Методика исследования заключалась в анализе состава показателей, оценке значимости составляющих элементов показателя, выявлении количественного вклада показателя в степень очистки кольцевого пространства наклонно направленной скважины от продуктов разрушения в процессе углубления ее забоя. В результате исследования автором представлены такие показатели, как эквивалентная плотность циркуляции, скорость скольжения и индекс выноса шлама, проиллюстрирована физическая сущность показателей в их математической форме. Большее внимание уделено скорости скольжения. Определение данной скорости, устоявшееся среди специалистов, указывает на скорость омывания буровым раствором частиц шлама в процессе его транспортирования на дневную поверхность. Этот показатель является одним их основных элементов, определяющих гидродинамику процесса транспорта шлама. С целью упрощения его вычисления предложено использование безразмерного критерия Лященко.

Об авторах

А. И. Ламбин

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Email: alambin@ex.istu.edu

Список литературы

  1. Belavadi M. N., Chukwu G. A. Experimental study of the parameters affecting cutting transportation in a vertical wellbore annulus // SPE Western Regional Meeting. Long Beach, 1994. P. SPE-27880-MS.
  2. Wang K., Yan T., Sun X., Shao S., Luan S. Review and analysis of cuttings transport in complex structural wells // The Open Fuels & Energy Science Journal. 2013. Vol. 6. P. 9–17. https://doi.org/10.2174/1876973X20130610001.
  3. Cho H., Shah S. N., Osisanya S. O. A three-segment hydraulic model for cuttings transport in coiled tubing horizontal and deviated drilling // Journal of Canadian Petroleum Technology. 2002. Vol. 41. Iss. 6. P. PETSOC02-06-03. https://doi.org/10.2118/02-06-03.
  4. Pigot R. J. S. Mud flow in drilling // Drilling and Production Practice. 1941. P. 91–103.
  5. Pedrosa C., Saasen A., Ytrehus J. D. Fundamentals and physical principles for drilled cuttings transport-cuttings bed sedimentation and erosion // Energies. 2021. Vol. 14. Iss. 3. P. 545. https://doi.org/10.3390/en14030545.
  6. Rehm B., Haghshenas A., Paknejad A. S., Al-Yami A., Hughes J. Underbalanced drilling: limits and extremes. Houston: Gulf Publishing Company, 2013. 629 p.
  7. Caenn R., Darley H. C. H., Gray G. R. Composition and properties of drilling and completion fluids. Houston: Gulf Professional Publishing, 2011. 720 p.
  8. Adari R. B., Miska S., Kuru E., Bern P., Saasen A. Selecting drilling fluid properties and flow rates for effective hole cleaning in high-angle and horizontal wells // SPE Annual Technical Conference and Exhibition. Texas, 2000. P. SPE-63050-MS.
  9. Bourgoyne Jr. A. T., Millheim K. K., Chevenert M. E., Young Jr. F. S. Applied drilling engineering. Richardson: Society of Petroleum Engineers, 1991. 502 p.
  10. Alawami M., Bassam M., Gharbi S., Al Rubaii M. A real-time indicator for the evaluation of hole cleaning efficiency // SPE/IATMI Asia Pacific Oil & Gas Conference and Exhibition. Bali, 2019. P. SPE-196448-MS. https://doi.org/10.2118/196448-MS.
  11. Larsen T. I., Pilehvari A. A., Azar J. J. development of a new cuttings-transport model for high-angle wellbores including horizontal wells // SPE Drilling & Completion. 1997. Vol. 12. Iss. 2. P. 129–135. https://doi.org/10.2118/25872-PA.
  12. Ofesi S. F., Onwukwe S. I., Duru U. I. Optimizing hole cleaning using low viscosity drilling fluid // Advances in Petroleum Exploration and Development. 2017. Vol. 14. Iss. 1. P. 55–61. https://doi.org/10.3968/9658.
  13. Hopkins C. J., Leicksenring R. A. Reducing the risk of stuck pipe in the Netherlands // SPE/IADC Drilling Conference. Amsterdam, 1995. P. SPE-29422-MS. https://doi.org/10.2118/29422-MS.
  14. Abimbola M. O., Chukwu G. A., Khan F. I. Cuttings transport evaluation in deviated wells // The International Conference on Marine and Freshwater Environments. 2014. https://doi.org/10.13140/2.1.2562.5601.
  15. Chien S.-F. Annylar velocity for rotary drilling operations // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts. 1972. Vol. 9. Iss. 3. P. 403–416. https://doi.org/10.1016/0148-9062(72)90005-8.
  16. Okon A. N., Agwu O. E., Udoh F. D. Evaluation of the cuttings carrying capacity of a formulated syntheticbased drilling mud // SPE Nigeria Annual International Conference and Exhibition. Lagos, 2015. P. SPE-178263-MS. https://doi.org/10.2118/178263-MS.
  17. Bybee K. Equivalent-circulating-density fluctuation in extended-reach drilling // Journal of Petroleum Technology. 2009. Vol. 61. Iss. 2. P. 64–67. https://doi.org/10.2118/0209-0064-JPT.
  18. Dokhani V., Ma Y., Yu M. Determination of equivalent circulating density of drilling fluids in deepwater drilling // Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2016. Vol. 34. P. 1096–1105. https://doi.org/10.1016/j.jngse.2016.08.009.
  19. Lin T., Wei C., Zhang Q., Sun T. Calculation of equivalent circulating density and solids concentration in the annular space when reaming the hole in deepwater drilling // Chemistry and Technology of Fuels and Oils. 2016. Vol. 52. P. 70–75. https://doi.org/10.1007/s10553016-0674-5.
  20. Кизевальтер Б. В. Теоретические основы гравитационных процессов обогащения. М.: Недра, 1979. 295 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».