Nexus Oilfield AI · Barite SAG
Назад к меню расчетов Назад к drilling entry
Metric Barite SAG Calculator

Осаждение барита Barite SAG

Страница переводит методики Barite Sag в метрический интерфейс: Sag Register по фактическому trip report, Sag Index по условиям ствола и LSYRP по показаниям Fann. Пороговые значения источника сохранены, а там где оригинал использует field units, страница считает внутри и автоматически конвертирует из метрических входов.

3отдельных метода оценки
мдлина и диаметр в SI
кг/м³плотности на входе
PaLSYRP в метрическом выводе

Sag Register

Полевой показатель по максимальному разбросу плотности на flow line после трипа. В оригинале формула использует отношение, поэтому ее можно безопасно считать в метрических единицах.

Оценка trip report
Примерно 15.9 lb/gal из источника.
Легкая фаза обычно приходит первой.
Тяжелая фаза часто выходит ближе к bottoms-up.
Поле только для подписи и не влияет на расчет.
Sag Register Sr 1.00 Без признаков sag
Разброс плотности Wd 0 0.00 lb/gal
Логика шкалы Sr = 1.0 без sag Источник: минимальные проблемы ожидаются при 1.0 < Sr < 2.5, а выше 5.0 признак severe sag.
Формула

Sr = exp(10 × Wd / Wc). Здесь Wd это разница между максимальной и минимальной observed density, а Wc это рабочая циркулирующая плотность.

Sag Index

Индекс для увязки результатов VST с геометрией и гидравликой скважины. Ввод выполняется в SI, но для сохранения оригинальной шкалы страница внутренне переводит ΔMW в lb/gal.

Well condition fit
Это MWo в исходнике.
По умолчанию это Situation 1: ΔMW = 228 кг/м³.
Критичная зона по тексту часто 60-75°.
Фактор Kd выбирается по интервальным диапазонам.
Низкие скорости и laminar flow обычно усиливают sag.
По умолчанию тоже взят пример Situation 1.
Sag Index Si 0.000 Низкий расчетный риск
ΔMW для формулы 0 0.00 lb/gal
Факторы Ka × Kd × Kf × Kh 0.000 Ka 0.0 · Kd 0.0 · Kf 0.0 · Kh 0.0
Ka · угол0.00-10°
Kd · диаметр0.0< 216 мм
Kf · режим течения0.0Turbulent
Kh · длина участка0.00-305 м
Как читать Si

Оригинал не дает жесткой универсальной шкалы. Здесь используется инженерная ориентирация по примерам из источника: около 0.05 это низкий риск, около 0.23 уже заметный риск, а около 0.32 и выше это высокий потенциал sag.

LSYRP

Low-Shear-Rate Yield Point связывает низкоскоростную реологию с устойчивостью барита во время циркуляции. Чем ниже показатель, тем легче тяжелым частицам сформировать sag bed.

Rheology check
Показание на 3 rpm.
Показание на 6 rpm.
LSYRP 0.0 Ниже рекомендуемой зоны
В метрической системе 0.00 Pa 1 lb/100 ft² = 0.4788 Pa
Источник 7-15 lb/100 ft² Это примерно 3.35-7.18 Pa для адекватной суспензии барита во многих directional wells.
Формула

LSYRP = (2 × θ3) - θ6

Логика процесса по-русски

Ниже не просто вывод формул, а короткое инженерное объяснение, что физически происходит в растворе и почему Barite SAG возникает чаще в наклонных и горизонтальных секциях.

Physics + operations
Что происходит в стволе

Барит нужен, чтобы утяжелить раствор, но его частицы намного тяжелее жидкой фазы. Если низкоскоростная структура раствора слабая, частицы начинают оседать. В наклонной скважине это идет быстрее, чем в вертикальной, потому что включается эффект Boycott: по верхней стороне ствола вверх уходит более легкая осветленная жидкость, а по нижней стороне вниз сползает более плотная суспензия и формируется sag bed.

  • При низкой кольцевой скорости и эксцентричной трубе поток идет в основном по верхней стороне ствола, поэтому осаждение на низкой стороне ускоряется.
  • Во время циркуляции это в первую очередь dynamic settling, а не чисто static settling.
  • Когда насосы остановлены, уже сформированная тяжелая постель может сползать вниз по стволу. Это slumping.
  • После трипа сначала часто выходит облегченный раствор, потом тяжелый, поэтому на flow line появляется сильный разброс плотности.
Как уменьшать Barite SAG
  • Держать достаточную annular velocity и не оставлять тяжелый раствор долго в слабой циркуляции.
  • Использовать вращение колонны: rotation хорошо разрушает и поднимает sag bed.
  • Не перетончать раствор перед спуском обсадной до момента, пока колонна не на забое.
  • Следить за LSYRP и общей низкоскоростной реологией, потому что слишком «чистый» и тонкий раствор быстрее теряет несущую способность.
  • При длительных СПО применять staging in the hole и промежуточные циркуляции, чтобы не дать bed накопиться.
Что считать первым

Если у тебя уже есть trip report, сначала смотри Sr. Если есть лабораторный VST или сравнение reference/heavy sample, тогда считай Si. Если проблема только намечается и нужно понять, хватает ли реологии для удержания барита, первым фильтром будет LSYRP.