Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 [ 47 ] 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182

Установлено, что величина касательных напряжений т находится в прямолинейной зависимости от статического напряжения сдвига 6 и выражается произведением

тбт, (3.44)

где m - коэффициент, зависящий от формы и размеров частицы (для шарообразных частиц m = 1,62,5 при уменьшении их размеров от 40 до 2 мм).

С увеличением размера частицы коэффициент m уменьшается. При отклонении формы частицы от сферичной коэффициент m также уменьшается.

Максимальный диаметр частиц, выносящихся смесью

d =m. (3.45)

p м -p

В практике обычно при выборе типа смеси важно определить статическое напряжение исходя из характерного размера частиц образующегося шлама d, зависящего от типа породообразующего инструмента, режимов бурения, типа пород и др.

Требуемое статическое напряжение сдвига смеси 6 определяется по формуле

6 = d(pм -p). (3.46)

Величина статического напряжения сдвига смеси 6 регулируется введением специализированных добавок.

Важными параметрами газожидкостной смеси считаются также ее состав и типы используемых реагентов. Повышение несущей способности смеси достигается за счет укрепления структурных свойств. Наиболее интенсивно образуются структурные связи с газожидкостной смесью при добавке поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Добавки ПАВ могут повысить несущую способность смеси в 8-9 раз. Добавки ПАВ к жидкой фазе смеси составляют 0,1-2 % по объему, а в редких случаях достигают 5 % (например при вскрытии водоносного пласта). Наиболее часто в качестве ПАВ используют реагенты ОП-7, ОП-10, УФЭ и сульфанол.

Повышению несущих свойств смеси способствуют добавки полимеров в объеме 1-2 %. В качестве полимеров используют крахмал, декстрин, полиакриламид (ПАА), гидролизованный по-лиакриламид РС-2, гидролизованный полиакрилонитрил (гипан), реагенты К-4, К-6, К-9, метас, акриловый сополимер М-14. Образованию структурных свойств раствора способствуют добавки в

Рис. 3.5. Принциниальная схема бескомнрессорной аэрации:

1 - насос; 2 - сопло; 3 - эжекционная камера; 4 - рабочая камера; 5 -диффузор; 6 - камера смещения; 7 - конфузор; 8 - нагнетательная магистраль; 9 - скважина

объеме 1-3 % карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ), целлюлозы, карбофена.

С целью снижения водоотдачи смеси добавляют реагенты-стабилизаторы, к которым относятся углещелочной реагент (УЩР), торфо-щелочной реагент (ТЩР), нитрогуматные реагенты (СНГР), хромогуматные реагенты, лигнин, сульфит-спиртовая барда (ССБ) и другие добавки в объеме 1-3 %.

Приготовление аэрированной промывочной жидкости. Различают бескомпрессорную (рис. 3.5) и компрессорную (рис. 3.6)

Рис. 3.6. Принциниальная схема комнрессорной аэрации:

1 - насос; 2 - компрессор; 3 - нагнетательная магистраль насоса; 4 -нагнетательная магистраль компрессора; 5 - клапан; 6 - смеситель; 7 - нагнета-тательная магистраль; 8 - скважина

аэрации промывочной жидкости. Обе схемы предполагают промывку скважины при малых давлениях нагнетания (0,60,7 МПа), что исключает возможность применения технологии промывки скважины аэрированными растворами традиционными методами с использованием стандартного оборудования при увеличении глубины скважины более 100 м и скорости восходящего потока более 0,5 м/с. Обычные схемы не обеспечивают требуемого давления и в начальный период циркуляции, когда требуется продавить значительный столб жидкости в кольцевом пространстве.

С целью обеспечения продавки жидкости в начальный момент циркуляции автором предлагается схема обвязки водоструйного насоса (струйного смесителя) с обводным каналом (рис. 3.7). В начальный момент обеспечения циркуляции жидкость подается с помощью регулировки кранов 3 по обводному каналу, минуя струйный смеситель в скважину. Аэрации в этом случае не происходит. После восстановления циркуляции переключают краны 3 и обеспечивают прохождение жидкости, минуя обводной канал через струйный смеситель. За счет высоких скоростей истечения струи из сопла смесителя создается вакуум в камере эжекции и воздух подается в нагнетательную магистраль. Объем подсасываемого воздуха регулируется за счет изменения расхода жидкости через сопло эжекторного смесителя. С ростом скорости истечения струи через насадку увеличиваются высота всасывания насоса (вакуум) и объем подсасываемого воздуха. Объем воздуха пропорционален квадрату скорости истечения струи жидкости.

Схема обвязки струйного смесителя с обводным каналом

Рис. 3.7. Схема обвязки струйного смесителя с обводным каналом:

насос; 2 - трехходовой кран; 3 - струйный смеситель; 4 - обводная магистраль; 5 - скважина