Pytania pomocnicze - GIW.13

Lejek Marsha służy do szybkiego polowego pomiaru lepkości umownej płuczki. Wynik pomiaru podaje się w sekundach.

Gęstość określa masę płuczki w jednostce objętości i mierzy się ją wagą płuczkową. Lejek Marsha mierzy czas wypływu cieczy, czyli lepkość umowną.

Lepkość umowną zapisuje się w sekundach [s], ponieważ jest to czas wypływu określonej objętości płuczki przez lejek Marsha.

Lepkość umowna jest prostym pomiarem czasu wypływu przez lejek Marsha. Lepkość plastyczna jest parametrem reologicznym wyznaczanym zwykle lepkościomierzem obrotowym.

Lepkość wpływa na zdolność płuczki do wynoszenia zwiercin z otworu. Ma też znaczenie dla oporów przepływu i pracy pomp płuczkowych.

W raporcie często zapisuje się m.in. gęstość, temperaturę, lepkość umowną, granicę płynięcia, lepkość pozorną oraz miejsce i czas poboru próbki.

Ponieważ lepiej przenoszą obciążenia zginające i są odporniejsze na zmęczenie materiału niż zwykłe rury płuczkowe. Ułatwiają pracę przewodu w zakrzywionym odcinku otworu.

Najczęściej umieszcza się je w dolnej części przewodu, między obciążnikami wiertniczymi a zwykłymi rurami płuczkowymi. Pełnią funkcję elementu przejściowego.

Mają większą grubość ścianki, większą masę i wyższą odporność na obciążenia mechaniczne. Dzięki temu lepiej sprawdzają się w trudnych warunkach pracy przewodu.

Obciążniki są sztywne i ciężkie, dlatego w odcinkach zakrzywionych mogą zwiększać naprężenia oraz tarcie. Grubościenne rury płuczkowe zapewniają korzystniejsze przejście między sztywną a elastyczną częścią przewodu.

Przewód jest narażony na rozciąganie, skręcanie, zginanie, tarcie o ściany otworu oraz zmienne obciążenia zmęczeniowe. Szczególnie istotne są naprężenia w miejscach krzywizny otworu.

Amortyzator służy głównie do ograniczania drgań i udarów podczas wiercenia. Nie jest podstawowym elementem charakterystycznym dla zestawu przewodu wiertniczego projektowanego specjalnie do otworu kierunkowego.

Stabilizator centruje dolny zestaw przewodu w otworze i pomaga kontrolować trajektorię wiercenia. Jest ważny przy utrzymaniu lub zmianie kierunku otworu.

Należy przekształcić wzór do postaci: l = P / (s · q · kw). Następnie podstawić nacisk w niutonach oraz wartości współczynników i ciężaru jednostkowego.

Ponieważ ciężar jednostkowy obciążników podano w N/m, więc wszystkie jednostki muszą być zgodne. 120 kN to 120000 N.

Współczynnik s określa, jaka część ciężaru obciążników może być bezpiecznie wykorzystana do docisku świdra. W zadaniu przyjęto s = 0,7, czyli 70%.

Na obciążniki działa siła wyporu cieczy, dlatego ich ciężar pozorny jest mniejszy niż w powietrzu. Uwzględnia to współczynnik wyporu kw.

Podstawia się dane: l = 120000 / (0,7 · 1300 · 0,873). Wynik wynosi około 151,05 m, więc najbliższa odpowiedź to 151 m.

Oznacza, że każdy metr obciążników 6½ cala ma ciężar 1300 N w warunkach przyjętych dla danych katalogowych. Wzrost długości obciążników proporcjonalnie zwiększa możliwy nacisk.

Najczęściej pomija się współczynnik wyporu, nie zamienia kN na N albo błędnie przekształca wzór. Każdy z tych błędów prowadzi do wyboru niewłaściwej odpowiedzi.

Płuczka po przejściu przez świder wraca na powierzchnię przestrzenią między przewodem wiertniczym a ścianą otworu. Właśnie w tym strumieniu niesione są zwierciny oderwane od dna otworu.

W przepływie laminarnym ciecz porusza się warstwowo i spokojnie. W turbulentnym występują zawirowania, które zwiększają zdolność płuczki do porywania i transportowania zwiercin.

Im większe pole przekroju przepływu, tym mniejsza prędkość płuczki przy tym samym wydatku tłoczenia. Dlatego w największej przestrzeni pierścieniowej najłatwiej o zaleganie zwiercin.

Zwierciny mogą nie być skutecznie wynoszone, co prowadzi do ich gromadzenia w otworze. Może to powodować wzrost oporów, trudności w marszowaniu i ryzyko przychwycenia przewodu.

Nie bezpośrednio. Przepływ w rurach doprowadza płuczkę do świdra, ale transport zwiercin odbywa się głównie podczas powrotu płuczki przestrzenią pierścieniową.

Większa wydajność pomp zwiększa wydatek tłoczenia płuczki, a więc może zwiększyć prędkość przepływu w przestrzeni pierścieniowej. Dzięki temu poprawia się zdolność płuczki do wynoszenia zwiercin.

Jest to ilość płuczki przepompowywana przez pompy wiertnicze w jednostce czasu. Określa intensywność cyrkulacji płuczki w otworze.

Ponieważ zwierciny muszą być usuwane z dna otworu i transportowane do powierzchni. Ich zaleganie może prowadzić do przychwycenia przewodu, wzrostu oporów i pogorszenia wiercenia.

Prędkość przepływu w przestrzeni pierścieniowej może być niewystarczająca do transportu urobku. Zwierciny zaczynają opadać i gromadzić się w otworze.

Nie. Zbyt duży wydatek może powodować nadmierne straty ciśnienia, erozję ścian otworu lub przekroczenie dopuszczalnych ciśnień w instalacji.

Lepkość, gęstość i własności reologiczne płuczki decydują o jej zdolności do unoszenia i transportu urobku. Dobrze dobrana płuczka poprawia oczyszczanie otworu nawet przy umiarkowanym wydatku.

Ciśnienie denne zależy głównie od ciśnienia hydrostatycznego płuczki oraz strat ciśnienia w obiegu. Optymalny wydatek tłoczenia ocenia się przede wszystkim przez skuteczność wynoszenia zwiercin.

W otworach kierunkowych i poziomych zwierciny łatwiej odkładają się na dolnej stronie otworu. Często wymaga to lepszej hydrauliki, odpowiednich parametrów płuczki i właściwej prędkości przepływu.

Litera M oznacza tysiące psi. Przykładowo klasa 5M oznacza 5000 psi maksymalnego ciśnienia roboczego.

Klasa 5M odnosi się do jednostki psi, a nie MPa. 5000 psi to około 34,5 MPa, a nie 50 MPa.

Klasa 10M oznacza maksymalne ciśnienie robocze 10 000 psi.

Klasa ciśnienia informuje, przy jakim maksymalnym ciśnieniu element może bezpiecznie pracować. Jest podstawą do prawidłowego doboru wyposażenia do warunków otworowych.

Należy pomnożyć 5000 przez 0,006895. Wynik to około 34,5 MPa.

Tak oznaczane mogą być m.in. prewentery, głowice przeciwerupcyjne, zasuwy, krzyżaki oraz elementy kolektora dławiąco-zabijającego.

Ponieważ kolumna rur okładzinowych 9 5/8" ma być zapuszczona do 3000 m. Głębokość 3200 m oznacza planowaną głębokość otworu, ale nie długość tej kolumny rur.

Ciężar kolumny oblicza się ze wzoru Q = q · H, gdzie q to ciężar jednostkowy rur, a H to głębokość ich zapuszczenia. W tym przypadku Q = 65,64 · 3000 = 196920 kg.

Wynik w kilogramach dzieli się przez 1000. 196920 kg to 196,92 t, czyli po zaokrągleniu około 197 t.

Jest to najmniejszy udźwig, jaki musi mieć urządzenie, aby bezpiecznie przenieść największy przewidywany ciężar podczas prac. W tym zadaniu decyduje ciężar kolumny rur okładzinowych.

Treść zadania wyraźnie nakazuje nie uwzględniać wyporności płuczki. Oznacza to, że liczy się pełny ciężar rur bez jego zmniejszenia przez siłę wyporu.

To ciężar jednego metra bieżącego rury. Im większa wartość q oraz im dłuższa kolumna rur, tym większy ciężar na haku.

Decydujące są ciężar jednostkowy rur 65,64 kg/m oraz głębokość zapuszczenia 3000 m. Ich iloczyn daje 196920 kg, czyli około 197 t.

Ponieważ strumień płuczki oczyszcza dno otworu ze zwiercin, chłodzi świder i ułatwia urabianie skały. Lepsze oczyszczanie dna zwykle zwiększa prędkość mechaniczną wiercenia.

Zależy głównie od wydatku tłoczenia płuczki oraz spadku ciśnienia na dyszach świdra. Wpływ mają także średnica i liczba dysz oraz właściwości płuczki.

Moc hydrauliczna dotyczy energii strumienia płuczki przepływającej przez dysze świdra. Ciśnienie hydrostatyczne wynika z ciężaru słupa płuczki i zależy głównie od gęstości płuczki oraz głębokości otworu.

Rodzaj płuczki jest ważny, ale nie określa bezpośrednio energii strumienia na dnie otworu. Do optymalizacji pracy świdra istotne są parametry hydrauliczne, zwłaszcza wydatek i spadek ciśnienia na dyszach.

Powoduje słabe oczyszczanie dna otworu, gromadzenie zwiercin pod świdrem i spadek prędkości wiercenia. Może też przyspieszać zużycie narzędzia.

Dysze kierują płuczkę z dużą prędkością na dno otworu. Ich średnica i liczba wpływają na spadek ciśnienia, prędkość wypływu płuczki i moc hydrauliczną przy świdrze.

Po przyrównaniu ciśnienia złożowego i hydrostatycznego głębokość H występuje po obu stronach równania i się skraca. Dlatego gęstość zależy od gradientu ciśnienia złożowego i przyjętej wartości g.

Należy podzielić wartość przez 10. Otrzymujemy 0,0126 MPa/m.

Przyrównuje się ciśnienie złożowe do hydrostatycznego: Gzl · H = rho · g · H · 10^-6. Po skróceniu H otrzymuje się rho = Gzl / (g · 10^-6).

Gradient 0,126 MPa/10 m to 0,0126 MPa/m. Po podstawieniu do wzoru rho = 0,0126 / (10 · 10^-6) otrzymujemy 1260 kg/m³.

Oznacza stan, w którym ciśnienie słupa płuczki na danej głębokości jest równe ciśnieniu płynów w złożu. Nie występuje wtedy ani dopływ płynów złożowych do otworu, ani nadmierne wciskanie płuczki w złoże.

Ciśnienie hydrostatyczne będzie mniejsze od ciśnienia złożowego. Może dojść do przypływu płynów złożowych, a w skrajnym przypadku do erupcji.

Zbyt duże ciśnienie hydrostatyczne może spowodować szczelinowanie skał i ucieczkę płuczki do formacji. Może to prowadzić do strat płuczki i problemów z kontrolą otworu.

Opis umożliwia jednoznaczną identyfikację rdzenia oraz określenie, z jakiego odcinka otworu pochodzi. Bez tego rdzeń traci wartość dokumentacyjną.

Interwał rdzeniowania to zakres głębokości w otworze, z którego pobrano rdzeń, np. od 1250,0 m do 1260,0 m.

Pozwala ustalić, która część rdzenia odpowiada większej, a która mniejszej głębokości. Ma to znaczenie przy interpretacji warstw i struktur geologicznych.

Tak. Data pobrania pomaga powiązać rdzeń z przebiegiem prac wiertniczych i dokumentacją otworu.

Ponieważ opis skrzynki dotyczy pobranego materiału geologicznego i jego położenia w otworze, a nie danych technicznych producenta narzędzia.

Najważniejsze są: numer lub nazwa otworu, numer skrzynki, interwał głębokości, data pobrania oraz oznaczenie kierunku ułożenia rdzenia.