Расчетное исследование применения полимерных растворов на основе смеси этиленгликоль-вода для бурения многолетнемерзлых пород
Автор: Минаков А.В., Пряжников М.И., Неверов А.Л., Гузей Д.В., Волков В.Г., Лукьянов В.В.
Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Статья в выпуске: 1 т.13, 2020 года.
Бесплатный доступ
Разработана математическая модель сопряженного теплообмена скважины с учетом фазовых переходов и циркуляции бурового раствора в процессе бурения. Проведены расчетные исследования процесса растепления многолетнемерзлой породы вокруг скважины в процессе ее бурения растворами с различным содержанием этиленгликоля. Установлены основные закономерности сопряженных теплогидравлических процессов при бурении многолетнемерзлой породы с учетом циркуляции раствора и растепления. Показано, что добавка этиленгликоля приводит к снижению коэффициента теплоотдачи и количества тепла, поступающего в скважину, что, в свою очередь, ведет к значительному замедлению скорости процесса растепления многолетнемерзлых пород.
Буровые растворы, радиус растепления, многолетнемерзлые породы, реология, этиленгликоль, моделирование
Короткий адрес: https://sciup.org/146281414
IDR: 146281414 | DOI: 10.17516/1999-494X-0154
Список литературы Расчетное исследование применения полимерных растворов на основе смеси этиленгликоль-вода для бурения многолетнемерзлых пород
- Кудряшов Б.Б., Яковлев А.М. Бурение скважин в мерзлых породах, М.: Недра, 1983. 286 с
- Зверев Г.В., Тарасов А.Ю. Расчет и анализ воздействия многолетнемерзлых пород на крепление скважины № 338 Ванкорского месторождения в период эксплуатации, Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело, 2013, 8, 41-51
- Горелик Я.Б., Солдатов П.В. О нарушении продольной устойчивости крепи эксплуатационных скважин при сохранении боковой опорына оттаивающие мерзлые породы, Криосфера Земли, 2016, 4, 93-104
- Медведский Р.И. Строительство и эксплуатация нефтегазовых скважин в вечномерзлых породах, М.: Недра, 1987. 230 с.
- Гриценко А.И., Андреев О.Ф., Малеванский В.Д. Основные направления работ по созданию надежных конструкций газовых скважин в криолитозоне, Экспериментальные и теоретические взаимодействия скважин с многолетнемерзлыми породами: сб. науч. тр. М.: ВНИИгаз, 1979, 7-13
- Яковлев А.А., Турицына М.В., Могильников Е.В. Анализ и обоснование выбора очистных агентов и технология их применения при бурении скважин в условиях многолетнемерзлых пород, Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело, 2014, 12, 22-32
- Марамзин А.В., Рязанов А.А. Бурение разведочных скважин в районах распространения многолетнемерзлых пород, М.: Недра, 1971. 148 с.
- Васильев Н.И., Талалай П.Г., Зубков В.М., Красилев А.В., Зубков М.В. Ликвидация осложнений и аварий при бурении глубоких скважин в ледниках, Записки Горного института, 2008, 178, 181-187
- Tunc S., Duman O. The effect of different molecular weight of poly(ethylene glycol) on the electrokinetic and rheological properties of Na-bentonite suspensions, Colloids Surf., A., 2008, 317, 93-99.
- De Souza C.E.C., Nascimento R.S.V. Hydrophobically Modified Poly(Ethylene Glycol) as Reactive Clays Inhibitor Additive in Water-Based Drilling Fluids, J. Appl. Polymer Sci., 2010, 117(2), 857-864.
- Минаков А.В., Рудяк В.Я., Гузей Д.В., Пряжников М.И., Лобасов А.С. Измерение коэффициента теплопроводности наножидкостей методом нагреваемой нити, Инженерно-физический журнал, 2015, 88(1), 148-160
- Minakov A.V., Rudyak V.Ya., Pryazhnikov M.I. Rheological behavior of water and ethylene glycol based nanofluids containing oxide nanoparticles, Colloids Surf., A, 2018, 554, 279-285.
- Filimonov M.Yu., Vaganova N.A. Simulation of thermal stabilization of soil around various technical systems operating in permafrost, Appl. Math. Sci., 2013, 7(144), 7151-7160.
- Половников, В.Ю., Цыганкова, Ю.С. Радиус растепления многолетнемерзлых пород при эксплуатации нефтяных скважин в Восточной Сибири, Cтроительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море, 2014, 1, 38-43
- Искандаров Н.Х., Агзамов Ф.А. Расчетный алгоритм теплового взаимодействия нефтяной скважины с многолетнемерзлыми породами, Нефтяная провинция, 2016, 1(5), 20-32
- Filimonov M.Yu., Vaganova N.A. Prediction of changes in permafrost as a result technogenic effects and climate, Academic J. Sсi., 2014, 3(1), 121-128.
- Гаврилов А.А., Минаков А.В., Дектерев А.А., Рудяк В.Я. Численный алгоритм для моделирования установившихся ламинарных течений неньютоновских жидкостей в кольцевом зазоре с эксцентриситетом, Вычислительные технологии, 2012, 17(1), 44-56
- Gavrilov A.A., Rudyak V.Ya. Reynolds-averaged modeling of turbulent flows of power-law fluid, J. Non-Newton. Fluid Mech., 2016, 227, 45-55.
- Минаков А.В. Численный алгоритм решения задач гидродинамики c подвижными границами и его тестирование, Журнал вычислительной математики и математической физики, 2014, 54(10), 1618-1629
- Minakov A.V., Zhigarev V.A., Mikhienkova E.I., Neverov A.L., Buryukin F.A., Guzei D.V. The effect of nanoparticles additives in the drilling fluid on pressure loss and cutting transport efficiency in the vertical boreholes, J. Pet. Sci. Eng., 2018, 171, 1149-1158.
