При спуске труб в скважину скорость движения раствора захватываемого стенками трубы, направлена вниз, причем у стенок скважины она равна нулю, а у поверхности трубы равна скорости движения трубы. Этот процесс можно наблюдать, если в процессе спуска бурильных труб происходит поглощение бурильного раствора, а в условии равновесия, стенка скважины-пласт. При спуске бурильных труб, часть раствора у поверхности трубы, движется с той же скоростью с какой спускается буровая колонна, а раствор находящийся в середине кольцевого пространства и внутри бурильной колонны движется вверх. Если разность скоростей перекрестного потока велика, то при торможении происходит сдвиг слоев и увеличение гидравлического давлении на забой. Причем величина этого давления находится в прямой зависимости отдлинны колонны и может вызвать гидростатический разрыв пород и поглощение раствора с возможным проявлением пласта или другими последствиями. При подъеме бурильных труб происходит обратное явление, и гидравлическое давление на забой уменьшается.
Поршневание Величина поршневого эффекта в скважине при подъеме инструмента зависит от.
- -скорости подъема инструмента
- -плотности раствора в скважине
- -величины зазора между стенками скважины и инструментом
- -наличие клапана противодавления в колонне труб
- -скорости отрыва долота от забоя
В зависимости от этих величин изменяется и скорость опорожнения скважины, что существенно влияет на величину давлении противостолба оставшейся жидкости в скважине на проявляющий пласт.
Причины падения уровня жидкости:
- -недолив скважины при подъеме из нее инструмента
- -поглощение жидкости
- -гидроразрыв пласта с потерей части объёма жидкости
Высокий процент аварий связанных с фонтанированием происходит именно по этой причине. При остановке насосов, давление на забой снижается на величину равную гидравлическим сопротивлениям в кольцевом пространстве. Это снижение давления на забой может повлечь к поступлению флюида из напорного пласта в скважину, кроме того при подъеме инструмента из скважины, действующими правилами предусмотрен непрерывный процесс долива скважины, для сохранения расчетного объема, но замещение это возможно будет идти не за счет долива, а за счет поступления флюида из пласта. Сигнала такого неполного долива скважины при подъеме инструмента могут бытьнарастание раствора течи по желобам по мере уменьшения гидростатического давления, увеличении рабочей жидкости в рабочих приемных емкостях, сохранение объема емкости разлива, а это означает что бурильный раствор не поступает в скважину или поступает, но не в требуемом объеме. Долив скважины при вскрытии напорных горизонтов, должен осуществляться постоянно с контролем раствора доливаемого раствора.
