Аналитическое исследование инновационной криогенной технологии ликвидации поглощения в буровой скважине

Abstract

Осуществлена физическая и математическая постановка задач. Разработана математическая модель и выполнено теоретическое исследование процессов теплопереноса в слое горной породы вокруг скважины при действии на стенки скважины криогенного (низкотемпературного) хладагента. Представлена динамика температурного поля в горной породе и исследована зависимость времени процесса замораживания от мощности замороженного слоя. Получены аналитические выражения для оценки параметров процесса формирования защитного инверсно-криогенного экрана в поглощающем горизонте буровой скважины при применении инновационной криогенной технологии ликвидации поглощения промывочной жидкости. Ключевые слова: скважина, ликвидацияпоглощения, криогенная технология, теплоперенос, аналитическое исследование.

Здійснено фізичну і математичну постановку завдань. Розроблено математичну модель і виконано теоретичне дослідження процесів теплопереноса в шарі горном породи навколо свердловини при дії на стінці свердловини кріогенного (низькотемпературного) холодагенту. Представлено динаміку температурного поля в гірській породі і досліджено залежність часу процесу заморожування від потужності замороженого горизонту. Отримано аналітичні вирази для оцінки параметрів процесу формування захисного інверсно- кріогенного екрану в поглинаючому горизонті бурової свердловини при застосуванні інноваційної кріогенної технології ліквідації поглинання промивальної рідини. Ключові слова: свердловина, ліквідація поглинання, кріогенна технологія, теплоперенос, аналітичне дослідження.

The energy consumption of technology and its efficient depend on duration time of process and thickness of freezing layer. The paper considers the new technology plugging wells walls using freezing rock. The scheme of this technology is presented herein. It needed the investigation of temperature state of well surrounding rock massive to definite the rational parameters of the freeze impact. A mathematical model of heat transfer processes in rock massive under refrigerant impact was proposed. An approximate analytical method of calculation of temperature fields in the rock was developed. The research of the dynamics of rock temperature was conducted. Keywords:well, elimination of absorption, cryogenic technology, heat transfer in rock, temperature field, analytical study.