Подача насосов для выноса выбуренной породы
Очевидно, что вынос частиц породы потоком жидкости может быть осуществлен, когда восходящая скорость струи жидкости, в которой находится частица, будет превосходить скорость погружения частицы в этой жидкости и скорость подъема частицы:
где V потока - скорость потока в кольцевом пространстве;
V4 - скорость погружения частиц.
Скорость V,,, как было показано, зависит от физико-механических свойств жидкости, а также от формы, размеров и объемного веса частицы. Средняя скорость потока промывочной жидкости в кольцевом пространстве:
где Q - расход циркулирующего раствора;
S - площадь поперечного сечения потока.
Однако в реальном потоке скорости различных струй различны и величина их зависит от расстояния рассматриваемой струйки от стенки, ограничивающей поток. Неравномерность скорости потока характеризуется отношением максимальной скорости в некотором сечении и средней объемной скорости в том же сечении, т. е. выражается отношением:
Известно, что для потока вязкой жидкости в круглой трубе при ламинарном режиме а = 2; при турбулентном режиме а достигает значений, близких к единице. При структурном режиме течения вязкопластичной жидкости в зависимости от средней скорости и реологических параметров это отношение изменяется почти от 1 до ~ 1,6.
Таким образом, в зависимости от положения выносимой частицы в потоке скорость ее выноса может изменяться в достаточно широких пределах, а это может явиться причиной того, что определенный процент частиц, попавших в зону меньших скоростей, не будет выноситься. Среднее значение скорости подъема частицы, которое может отличаться от крайних значений до 20%, т. е. наиболее быстро движущаяся, попавшая в середину потока будет выноситься в 1,2 раза быстрее, чем большинство частиц, которые двигаются со скоростью близкой к средней. Это положение подтверждается практикой промывки и учтено в компьютерной программе «Гидравлика бурения» (20) при определении эффективности вымыва выбуренной породы процентным отношением 75, при превышении которого считается, что режим промывки эффективен, и соответственно при меньшем процентном отношении режим промывки не эффективен и требуется его корректировка.
Рекомендация 1. Для успешного выноса породы скорость раствора в кольцевом пространстве не должна быть меньше 0,5 - 0,8 м/с.
Рекомендация 2. Скорость потока должна быть на 20 - 30 % больше скорости погружения частиц выбуренной породы.
Рекомендация 3. Отношение расхода Q и площади забоя S скважины находится в пределах Q/S = 0,043 - 0,057 л/с-см2.
Рекомендация 4. Отношение расхода Q к диаметру скважины QID = = 0,7 - 1,5 л/с-см.
