Зависимость между плотностью бурового раствора на нефтяной основе и давлением

Пример. Определить плотность бурового раствора на забое при давлении 750 кгс/см². Плотность бурового раствора, замеренного на устье ро =980кг/см². Содержание воды cj-0,25, твердой фазы С2 = 0,04 и солярки сз =0,71 Решение.

р_р = 980[0,25 • (1 + 40 • 10“⁶ • 750) + 0,71(1 + 71,4 • 10"⁶ ? 750) + 0,004 • (1 + 2,86 • 10“⁶ • 750)] =

= 980[0,25 • 1,03 + 0,71 • 1,053 + 0,04 • 1,002] =

= 980 • (0,2575 + 0,7476 + 0,004) = 989кгс / см²

Плотность бурового раствора под воздействием давления превысит замеренную на устье и составит 989 кгс/см².

Зависимость между плотностью бурового раствора на нефтяной основе и температурой

Пример. Определить плотность бурового раствора на забое при температуре 100°С. Плотность бурового раствора, замеренного на устье ро =980кг/см² при температуре 20°С. Содержание воды с[=0,25, твердой фазы с₂ = 0,04 и солярки сз =0,71

Шаг 1. Разность температур АТ=Т_заб₀й ~ Т_устье = 100 - 20 = 80 Шаг 2.

Плотность бурового раствора в забойных условиях ниже, чем замеренная на устье: 980 - 902 = 78 кг/м³.

Зависимость объема бурового раствора на нефтяной основе от температуры и давления

Пример. Определить насколько изменится объем бурового раствора при температуре 100°С и давлении 750 кгс/см³. Плотность бурового раствора, замеренного на устье ро =980кг/см² при температуре 20°С. Содержание воды ci=0,25, солярки сз =0,71 и твердой фазы с₂ = 0,04.

Первоначальный объем в 100 м³, помещенный в скважину уменьшится до:

V =0,9716-100 = 97,16л*³

Изменение давления от ожидаемого прибавления объема

Пример 1. Определить насколько увеличится давление в скважине объемом 100 м³, если закачать в нее 0,5 м³ бурового раствора на нефтяной основе. Остальные условия прежние.

Решение.

Пример 2. Определить какой объем бурового раствора потребуется для опрессовки обсадной колонна объемом 75 м³ на 300 кгс/см². Остальные условия прежние.

Решение.

Зависимость между изменением давления под действием температуры

Пример. Рассчитайте, насколько увеличится давление в скважине в интервале 4000 - 3600 м после остановки циркуляции по истечении течении 2 часов. Температура в этом интервале увеличилась на 10°С. Остальные условия прежние.

Решение.

Очевидно, что выше середины глубины скважины происходит снижение температуры, что соответственно, приводит к снижению давления.

Обозначения:

Cj - объемное содержание воды - доли единицы;

С2 - объемное содержание твердой фазы - доли единицы;

сз - объемное содержание нефти - доли единицы;

ро - начальная плотность бурового раствора, кг/м³

р_р - плотность бурового раствора после сжатия, кг/м³;

р_р - плотность бурового раствора после температурных изменений, кг/м³

V - объем бурового раствора, м³;

AV- увеличение объема, м³;

AV/V- способность к сжатию, м³/м³;

АР - изменение давления (+увеличение), кгс/см²;

АТ- изменение температуры (+увеличение) - °С.