Б. Залейте буровой раствор в контейнер так, чтобы он приблизительно на 1/2 дюйма не доходил до верха (заполняйте контейнер доверху в том случае, когда в растворе необходимо. Рис. 8.2. Ареометр АБР-1. Водоотдача (В) — это объем фильтрата, отделившегося от бурового раствора за 30 минут. Рис. 8.2. Ареометр АБР-1. Водоотдача (В) — это объем фильтрата, отделившегося от бурового раствора за 30 минут. Раздел посвящён проблемам приготовления, управления и очистки тех-нологических жидкостей, в частности буровых растворов в конкретных геолого-технологических условиях.
Показатель фильтрации (водоотдача)
Таким образом, водоотдача бурового раствора имеет значительное значение в процессе бурения скважин. 10-кронштейн; 11-чашка для фильтра. Водоотдача – это способность бурового раствора отдавать воду пористым породам под действием перепада давления. 1.7. Водоотдача. Приборы для определения водоотдачи.
Влияние водоотдачи бурового раствора на процессы бурения
| Измерение водоотдачи буровых растворов. | Дисперсная фаза буровых растворов на водной основе может со-стоять из частиц глины, утяжелителя, выбуренной горой породы. |
| Влияние водоотдачи бурового раствора на процесс бурения | Часть свойств бурового раствора могут измеряться буровой бригадой, обычно это плотность бурового раствора, условная вязкость, и водоотдача. |
| Основные свойства буровых растворов - Бурение и водоснабжение | структурообразователь, регулятор реологии и понизитель водоотдачи бурового раствора, коркообразующий компонент. |
| Буровой раствор — Википедия | Прежде всего необходимо перечислить некоторые особенности проводки горизонтальных участков ствола, в наибольшей степени определяющие требования к буровым растворам. |
Водоотдача
Регулирование свойств бурового раствора. Жидкости для промывки ствола предназначены для упрощения бурения и повышения добычи на нефтегазовых месторождениях. В зависимости от того, какие ионы вступают в обменные реакции у бурового раствора будет происходить или стабилизация или структурообразование и коагуляция. Начнём с параметра: содержание песка в буровом растворе. Нужно сказать, что существует несколько ключевых показателей для бурового концентрата. структурообразователь, регулятор реологии и понизитель водоотдачи бурового раствора, коркообразующий компонент.
Основные технологические свойства буровых растворов. Параметры, характеризующие эти
При увеличении удельного веса следует постоянно проверять ситовые панели на их целостность и своевременно заменять на новые. Постоянной проверке подлежит и работа систем очистки: 1 проверять плотность пульпы с конусов песко-, илоотделителя; 2 проверять, есть ли слабая вибрация на конусах. Иногда бывает, что раствор просто выходит без очистки. Рекомендованные меры: - Разбавление раствора на свежее приготовленный. Для минимизации риска растепления пород ММП нельзя допускать снижение условной вязкости раствора до 125-150 сек. При бурении в глинах для снижения риска наработки сальника рекомендуется держать рН — 8,5-9 и использовать противосальниковые добавки например, Drilling detergent, производство компании Halliburton Baroid. Желательно данную добавку вводить в трубное пространство путем заливки по 2 ведра перед наращиванием. Во время бурения в песках условная вязкость начинает умеренно снижаться, следует немедленно реагировать дабы не привезти к растеплению пород ММП: 1 Откачать 8-10м3 раствора в БПР и обработать бентонитом 1-2 мешка, далее произвести обработку по циклу. Дело в том, что иногда из-за слабого рН-уровня имеющаяся глина плохо деспергирует растворяется. В таких случаях можно произвести «легкую» обработку раствора каустической содой по циклу.
На месторождении Сузунское компании АО «Ванкорнефть» имеется очень опасный интервал по вертикали от 240 до 280м бурение в песках. На данном этапе бурения очень важно соблюдать контроль всех вышеуказанных параметров бурового раствора. При несоблюдении одного из параметров можно легко растеплить или порвать пласт, что вызовет катастрофическое поглощение без выхода циркуляции на устье. Как показывает мой личный опыт, при поглощениях в данном интервале кольматирующие пачки не дают положительных результатов, поэтому осложнения подобного характера в большинстве случаев могут привести к необходимости установки цементного моста и бурению второго ствола. Примечание: необходимо очень строго соблюдать условную вязкость в пределах от 120-150 сек. Бурение под техническую колонну 245 мм Бурение под техническую колонну 245мм обычно не вызывает проблем.
Большая роль здесь принадлежит процессу промывки и промывочному агенту. Основная задача промывки — обеспечение эффективного процесса бурения скважин, она включает в себя сохранение, как устойчивости стенок скважин, так и керна.
В условиях, когда нарушена целостность породы, большую роль играет горное давление. В приствольной части скважины оно проявляется как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. Боковое давление является следствием вертикального и вызывает касательные напряжения, способствующие выпучиванию пород, сужению ствола и обвалообразованию. Величина касательных напряжений зависит не только от горного давления, но и от давления промывочной жидкости. Способы промывки При бурении скважин промывочная жидкость должна циркулировать по замкнутому гидравлическому контуру. В зависимости от вида гидравлического контура все существующие системы промывки делятся на две группы: 1 системы промывок с выходом раствора на поверхность; 2 системы промывок с внутрискважинной циркуляцией. В зависимости от направления движения промывочной жидкости по отношению к буровому инструменту промывка с выходом ее на поверхность осуществляется по одной из приведенных на рисунке схем. Функции бурового раствора 1.
Удаление продуктов разрушения из скважины; 2. Охлаждение породоразрушающего инструмента и бурильных труб; 3. Удержание частиц выбуренной породы во взвешенном состоянии; 4. Создание гидростатического равновесия в системе "ствол скважины - пласт"; 5. Сохранение проницаемости продуктивных горизонтов; 6. Перенос энергии от насосов к забойным механизмам; 7. Обеспечение проведения геофизических исследований; 8. Предохранение бурового инструмента и оборудования от коррозии и абразивного износа; 9.
Закупоривание каналов с целью снижения поглощения бурового раствора и водопритоков; 10. Предотвращение газо-, нефте-, водо проявлений; 11. Снижение коэффициента трения. В практике бурения в качестве буровых растворов используются: 1 вода; 3 водные дисперсные системы на основе: — добываемой твердой фазы глинистые, меловые, сапропелевые, комбинированные растворы ; — жидкой дисперсной фазы эмульсии ; — выбуренных горных пород естественные промывочные жидкости ; 4 дисперсные системы на углеводородной основе; 5 сжатый воздух. Буровые растворы в определенных условиях могут искусственно насыщаются воздухом и переходят в категорию аэрированных. В воде и водных растворах воздух в зависимости от его содержания может выступать в качестве дисперсной фазы или дисперсионной среды. В последнем случае промывочные жидкости называют пенами. По назначению буровые растворы подразделяются на: 1 жидкости для нормальных геологических условий бурения вода, некоторые водные растворы, нормальные глинистые растворы ; 2 жидкости для осложненных геологических условий бурения.
Параметры буровых растворов и методы их измерения Буровой раствор не может в одинаковой мере выполнять все функции. И главное не всегда это необходимо. Поэтому для конкретных условий бурения определяется набор основных функций бурового раствора и те свойства, которые обеспечат их выполнение. Задаче получения заданных свойств должны быть подчинены все работы по подбору рецептур состава раствора и их регулированию. При этом необходимо сохранить на приемлемом уровне остальные параметры промывочного агента. В процессе бурения буровой раствор взаимодействует с разбуриваемыми породами, пластовыми водами, подвергается воздействию механических нагрузок, температуры, давления, атмосферного воздуха, осадков. В нем происходят внутренние процессы, связанные с ослаблением электрических зарядов на частицах и старением составляющих компонентов. Все это приводит к ухудшению свойств раствора, он теряет способность выполнять необходимые функции.
Поэтому в процессе бурения требуется восстанавливать и поддерживать его необходимые свойства. Нередко чередование пород в геологическом разрезе вызывает необходимость в изменении некоторых функций бурового раствора. Поэтому, если можно не заменять раствор, его свойства регулируют в процессе бурения на подходе к соответствующему интервалу.
Нагрейте рубашку до требуемой температуры. Отрегулируйте термостат так, чтобы температура была на 5-6ОС выше заданной и была постоянной во времени. В дно камеры, которое будет верхом, закручивается до упора клапан, камера переворачивается и в нее заливается раствор до уровня 1,5см ниже края при температуре испытаний до 149ОС и 3,8см при температуре выше 149ОС ниже уровня внутреннего среза. На опору среза аккуратно устанавливается бумажный фильтр. В отверстие камеры устанавливается ее нижнее дно с резиновым уплотнением и ввернутым в него нижним клапаном. Нижнее дно фиксируется по окружности винтами, которые должны попасть в выемки по кольцу нижнего дна. Нижний клапан поворачивается до упора ключом.
Камера переворачивается и устанавливается в нагревательную рубашку. Во время установки надо проявлять осторожность, чтобы избежать ожога. В гнездо камеры вставьте второй термометр. Установите блок создания давления на верхний клапан и закрепите его. Внизу установите приемник фильтрата и также закрепите его. При закрытых клапанах подайте давление в 100psi в оба устройства, работающие под давлением.
Задачей классификации в первую очередь является облегчение выбора жидкостей при бурении в различных условиях.
По общему признаку все буровые растворы делятся на два больших класса: жидкости на водной и неводной основе. Для выполнения многочисленных и часто противоречивых требований буровой раствор должен обладать рядом специфических свойств, которые в современной промысловой практике оценивают комплексом показателей. Основные из них следующие: 1. Плотность бурового раствора. Для измерения используют рычажные весы - плотномер ВРП-1. Условная вязкость косвенно характеризует гидравлическое сопротивление бурового раствора течению и определяется временем свободного истечения части объёма раствора из капилляра воронкообразного полевого вискозиметра ВБР-1. Эффективная вязкость бурового раствора косвенно характеризует вязкость бурового раствора как ньютоновской жидкости.
Буровой раствор это кратко и понятно
Растворбуровой ингибированный (inhibited drilling mud) – химически обработанный буровой раствор с некоторыми "замедленными" характеристиками (пониженная водоотдача, низкий. Напряжение изменяется как в стволе, так и в призабойной зоне пласта, когда природные аргиллиты замещаются буровым раствором определенной плотности в стволе скважины. При создании бурового раствора важно следить, чтобы туда не попали вредные примеси, к которым относится гипс, частицы известняка, а также соли, способные растворяться в воде. Водоотдача бурового раствора – это важный параметр, который оказывает значительное влияние на работу скважины. Эта характеристика определяет скорость. Обычно буровые растворы приготавливаются непосредственно на месте разработки с учетом выдвинутых требований. Растворы для промывки скважинных стволов.
Влияние водоотдачи бурового раствора
- Приборы для определения характеристик растворов
- Буровые растворы для скважин |
- Буровой раствор — Википедия
- Расчет плотности бурового раствора по пластовому давлению
Буровые растворы для скважин
Каждое из устройств системы очистки бурового раствора предназначено для удаления значительного количества твердых частиц определенного типа, чтобы общая концентрация твердой фазы находилась на приемлемом уровне. Механические устройства очистки раствора рассчитаны на сепарацию частиц определенных размеров. Поэтому важно использовать правильное сочетание устройств очистки раствора в зависимости от конкретных условий, качественно выполнить монтаж и поддерживать их в рабочем состоянии.
В результате осадок удаляется, при этом нет физического или химического воздействия на оборудование, а значит, продлевается срок его эксплуатации. Растворы для бурения В момент бурения также используются растворы — на водной основе. В них добавляют содержащие углеводород вещества, например, известняк, битум или инертные эмульсии. При бурении в районе хемогенных отложений рецептура раствора будет включать гидрогели — вещества, насыщенные солями.
Иногда бурение производится в районах, где высокий риск обвала.
От обработки разжижителями раствор быстро превращается в «диспергированный » и теряет некоторые желательные реологические свойства раствора с малым с о держанием т в ердой фазы. Кальциевые буровые растворы К этой группе растворов относятся растворы, обработанные сульфатом кальция гипсовые , гидроксидом кальция известковые и хлоридами кальция хлоркальциевые. Двухвалентные катионы кальция или магния ингибируют набухание глин и стых пород, удерживая глинистые частицы в пакете. Таким образом, количество связанной воды в системе уменьшается еще и вследствие взаимного слипания глинистых частиц. Обычно необходима отработка раствора понизителями водоотдачи.
Такие системы часто используются как основа для утяжеленных растворов. Кальциевые растворы устойчивы к действию таких электролитов, как соль, цемент и ангидрит. В течение многих лет применяли высокоизвестковые, среднеизвестковые и малоизвестковые растворы. Эти названия характеризуют количество избыточной извести в растворе. Для ввода в раствор катионо в кальция применяли и хлорид кальция. Однако у таких растворов труднее поддерживать рабочие свойства и поэтому хлоркальциевые растворы применяются редко.
Лигносульфонаты, главным образом, применяют как реагент-разжижитель, хотя после обработки различными ионами металлов им можно придать различные свойства. Было установлено, что хромлигносульфонат является сильным разжижителем глинистых растворов, обладающих высокой термостабильностью. Другим возможным достоинством таких растворов является. П овышенная вязкость фильтрата, содержа вш его большое количество лигносульфоната. Такие глинистые растворы часто неправильно определяют как «диспергированные» или полностью диспергированные системы. Хроматы и бихроматы могут быть опасны для здоровья.
Вредными примесями в глинах, ухудшающими стабильность глинистых растворов, являются гипс, растворимые соли, известняк. Согласно техническим условиям ТУ У 39-688-81 основным показателем качества глинистого сырья и глинопорошков, предназначенных для приготовления буровых растворов, является выход раствора — количество кубометров раствора взвеси заданной вязкости, получаемого из 1 т глинистого сырья. Кроме того, регламентируются плотность раствора и содержание песка. Обращение бурового раствора в скважине Большинство буровых растворов при буровых операциях рециркулирует по следующему циклу: Буровой раствор замешивается и хранится в специальных ёмкостях. Буровой насос перекачивает буровой раствор из ёмкости через колонну бурильных труб в скважину. Буровой раствор по трубам доходит до забоя скважины, где буровое долото разбивает породу. Затем буровой раствор начинает возвращаться на поверхность, вынося при этом частицы породы шлам , которые были отделены долотом. Буровой раствор поднимается по затрубу — пространству между стенками скважины и бурильной трубой. На поверхности буровой раствор проходит через линию возврата — трубу, которая ведёт к вибрационному ситу. Сито состоит из ряда вибрирующих металлических решеток, которые используются для отделения раствора от шлама.
Раствор протекает через решетку и возвращается в отстойник.
Вода в качестве промывочной жидкости
- Расчет плотности бурового раствора по пластовому давлению
- Буровые растворы для бурения нефтяных и газовых скважин
- Домашний очаг
- Приборы для определения характеристик растворов
- Стабильность бурового раствора
Руководство для обучения инженеров по буровым растворам — часть 48
Поступающая в скважину пластовая вода увеличивает водоотдачу бурового раствора и вызывает образование на стенках скважины рыхлой и неплотной корки. Принимаем плотность бурового раствора 1,18 г/см3, так как при очень большой плотности может возникнуть поглощение бурового раствора. В интервале от 1950 до 2400 метров. Барит по сути нерастворим в воде и никак не реагирует с иными элементами бурового раствора. Добавляется в буровой раствор с целью увеличения плотности. Величина водоотдачи и корки зависит от ряда факторов, в том числе, от качества бурового раствора. Решающее влияние оказывает степень дисперсности глинистых частиц в растворе. ISO 10414 состоит из следующих двух частей под общим названием "Нефтяная и газовая промышленность. Контроль параметров буровых растворов в промысловых условиях". Замеряют водоотдачу на приборе ВМ-6. Определяют объем выделившейся воды за 30 мин. в см 3 Различают 3 вида фильтрации бурового раствора.
Роль воды в процессе бурения
- Расчет плотности бурового раствора по пластовому давлению
- Обоснование плотности применяемых буровых растворов
- Буровые растворы для скважин |
- ВЛИЯНИЕ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ СВОЙСТВ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ
- Буровые растворы. Классификация, параметры, свойства. Курсовая работа (т). Геология. 2012-09-06
Буровые растворы для скважин
Назначение буровых растворов Приготовление буровых растворов преследует ряд важных целей: Охлаждение поверхностей долот и их смазывание. Поскольку работа такого оборудования сопровождается возникновением большого трения, основным назначением состава является смазывание и уменьшение температуры, что повышает износостойкость техники. Очистка забоя. Большинство типов растворов позволяет эффективно вымыть из скважины выбуренную породу, а также вынести ее на поверхность. Качество и степень очистки определяется физико-химическими свойствами составов, а также геологическими особенностями, поэтому в приготовлении нужно учесть и состав пород месторождения. Создание очистного слоя на стенках ствола. Формируемая корка имеет невысокую проницаемость, поэтому она обеспечивает устойчивость песков в верхней зоне разреза и разделяет скважину и проницаемые слои.
Предупреждение проявлений нефти, газа и пластовой воды. Защита от обвалов стенок, которые могут произойти в случае наличия в составе пород неустойчивой глины. Еще одно назначение — обеспечение высокого качества вскрытия горизонтов: большинство видов современных растворов позволяет не допустить их загрязнения в процессе бурения, а также избежать полного закупоривания, делающего разработку очень трудной. Снижение затрат на фиксацию при помощи колонн. Получение данных для анализа при работе разведывательных скважин является одним из вспомогательных назначений раствора; предметом изучения является шлам и выносимые части породы. Повышение устойчивости труб и оборудования к коррозии.
Последнее назначение — обеспечение техники безопасности в процессе разработки и минимизация вреда для окружающей среды и экологической обстановки района. Виды и типы буровых растворов Современная классификация включает следующие виды жидкостей для промывки: Растворы на основе воды.
Чем больше степень минерализации раствора, тем больше следует добавлять реагента.
КМЦ — универсальный реагент, который активно улучшает почти все параметры глинистого раствора. Преимущества и недостатки буровых растворов Бурение с промывкой эмульсионным глинистым раствором позволяет уменьшить толщину и липкость глинистой корки, образующейся на стенке скважины, следовательно, снизить опасность прилипания прихвата бурильной колонны к стенке скважины и поэтому улучшить условия ее эксплуатации. Благоприятные условия создаются и для работы долота на забое скважины, что способствует сокращению числа долот на скважину и увеличению скорости бурения.
Однако растворам этим присущи и недостатки: повышенная стоимость, разрушение нефтью резиновых деталей турбобуров и насосов, отрицательное воздействие на отбираемый керн, пожароопасность, загрязнение буровой. При разбуривании аргиллитов, сланцевых глин, соленосных пород с промывкой скважины жидкостью на водной основе под воздействием отфильтрованной из раствора воды, как правило, происходят осыпи, обвалы пород и растворение соленосных пород. В этих условиях желательно использовать промывочные жидкости, не имеющие в основе воду.
Такие жидкости следует применять и при бурении в продуктивных пластах, так как не следует допускать загрязнение коллекторов отфильтрованной водой. Промывочные жидкости на неводной основе — сложная многокомпонентная система, в которой дисперсионной средой являются жидкие нефтепродукты, чаще всего дизельное топливо. Поэтому их называют растворами на углеводородной основе.
Наиболее распространены известково-битумные растворы ИБР , в состав которых входят дизельное топливо, битум окись кальция, поверхностно-активное вещество и небольшие количество воды. Для повышения плотности ИБР, если это необходимо, в раствор добавляют барит, имеющий большую плотность. При работе нефтяной или газовой скважины, ее разработке используется специальный буровой раствор, приготавливаемый непосредственно перед добычей полезных ископаемых.
Его использование позволяет решить большой спектр задач, начиная от фильтрации и очистки забоя и стволового пространства и заканчивая основными требованиями техники безопасности, поэтому применение такого раствора является необходимым процессом в ходе разработки любого месторождения. Современные растворы могут иметь разный состав, вязкость, вес и другие характеристики, и приготовление осуществляется с учетом особенностей залежей, выбранных технологий, финансовых аспектов и других факторов. Что такое буровой раствор?
Буровым раствором называют сложную дисперсионную систему жидкостей эмульсионного, аэрационного и суспензионного типа, которые служат для промывки стволов в ходе бурения скважин. Циркулируя внутри, раствор чистит стенки от наслоений, вымывает остатки пробуренных пород, выводя их на поверхность, стимулирует разрушение слоев инструментом, позволяет провести качественное вскрытие горизонта и решить массу иных задач. Как правило, при бурении используются составы на основе воды и углеводородных частиц раствор битума и известняка, эмульсии инвертного типа.
Для бурения в отложениях хемогенного вида обычно используется приготовление буровых растворов на основе соленасыщенных глинистых элементов, гидрогелей, при высоком риске обвалов применяют растворы-ингибиторы, а в случае повышенной температуры создаются термостойкие составы на глинистой основе. Если же разработка осуществляется на месторождениях с повышенными показателями давления, то необходимо использовать растворы утяжеленного типа. Свойства буровых растворов Продуктивность работы с использованием раствора зависит от качества последнего.
Особенно важными являются такие свойства, как плотность, водоотдача, вязкость, напряжение сдвига. Плотность измеряется при помощи ареометра, ее показатель варьируется в пределах 1000-2500 кг на кубометр, а вязкость условного типа определяется временем, за которое раствор в определенном объеме протекает из классической воронки. Существует также эффективная вязкость, которую измеряют вискозиметром, и она отображает соотношение напряжений в общем потоке и скоростного градиента.
Что касается напряжения сдвига, то его также измеряют вискозиметром; стандартное значение колеблется в пределах 0-20 Па. Для измерения водоотдачи нужно знать объем фильтрата, который выделяется через очистное оборудование при перепаде давления за полчаса на 100 и более кПа. Чтобы обеспечить максимальную продуктивность бурения, свойства растворов контролируют посредством ввода специальных реагентов и материалов для улучшения качества.
Так, при необходимости уменьшения водоотдачи буровой раствор могут обработать реагентами на углещелочной основе, сульфитно-спиртовым составом, целлюлозными добавками, крахмалом модифицированного типа. Реологические качества достигаются посредством ввода в буровые растворы понизителей вязкости: к ним относится, например, нитролигнин, полифенолы, фосфат и другие вещества. Предотвращение проявлений воды, нефти и газа при повышенном давлении осуществляется посредством увеличения плотности состава: для этого в раствор вводят утяжелитель бармит, мел, гематит.
В состав также может быть добавлен пенообразователь или произведено аэрирование. Антифрикционные качества растворов улучшаются посредством добавления смазок графит, нефть, гудрон и пр. Для пеногашения состав может быть дополнен резиновой крошкой, спиртовыми частицами или кислотами.
Состав буровых растворов Приготовление буровых растворов требует использования тонкодисперсионных глиняных веществ с высокой степенью пластичности и невысоким процентом песчаных частиц: они могут создавать вязкую суспензию в контакте с водой, которая не будет давать осадка в течение долгого времени. Наилучшими свойствами обладают разновидности глиняных порошков на основе щелочных составов, и они дают растворы с невысоким показателем плотности. При создании бурового раствора важно следить, чтобы туда не попали вредные примеси, к которым относится гипс, частицы известняка, а также соли, способные растворяться в воде.
По техническим требованиям, главным показателем качества сырья в виде порошка или глины считается выход раствора, то есть число кубометров нужной вязкости, которые получаются из тонны сырья. Важными показателями также считаются такие параметры, как плотность и число песка в составе. Назначение буровых растворов Приготовление буровых растворов преследует ряд важных целей: Охлаждение поверхностей долот и их смазывание.
Поскольку работа такого оборудования сопровождается возникновением большого трения, основным назначением состава является смазывание и уменьшение температуры, что повышает износостойкость техники. Очистка забоя. Большинство типов растворов позволяет эффективно вымыть из скважины выбуренную породу, а также вынести ее на поверхность.
Качество и степень очистки определяется физико-химическими свойствами составов, а также геологическими особенностями, поэтому в приготовлении нужно учесть и состав пород месторождения. Создание очистного слоя на стенках ствола. Формируемая корка имеет невысокую проницаемость, поэтому она обеспечивает устойчивость песков в верхней зоне разреза и разделяет скважину и проницаемые слои.
Предупреждение проявлений нефти, газа и пластовой воды. Защита от обвалов стенок, которые могут произойти в случае наличия в составе пород неустойчивой глины. Еще одно назначение — обеспечение высокого качества вскрытия горизонтов: большинство видов современных растворов позволяет не допустить их загрязнения в процессе бурения, а также избежать полного закупоривания, делающего разработку очень трудной.
Снижение затрат на фиксацию при помощи колонн. Получение данных для анализа при работе разведывательных скважин является одним из вспомогательных назначений раствора; предметом изучения является шлам и выносимые части породы. Повышение устойчивости труб и оборудования к коррозии.
Последнее назначение — обеспечение техники безопасности в процессе разработки и минимизация вреда для окружающей среды и экологической обстановки района.
Он изобрёл аппарат, в котором предполагалось закачивать воду под буровую штангу, откуда буровой шлам вымывался водой на поверхность между буровой штангой и стволом скважины. Принцип остался неизменным до сих пор. Назначение При циркуляции в скважине буровой раствор: Компенсирует пластовое давление; формирует фильтрационную корку на стенках скважины, укрепляя таким образом неустойчивые отложения.
Уменьшает воздействие фильтрата бурового раствора на породы разобщением разбуриваемых пластов и открытого ствола; транспортирует выбуренную породу из скважины и удерживает её во взвешенном состоянии после прекращения циркуляции; передаёт гидравлическую энергию на забойный двигатель и долото; предупреждает осыпи, обвалы и др. Состав буровых растворов В практике бурения применяют буровые растворы на водной техническая вода, растворы солей и гидрогеля, полимерные, полимер-глинистые и глинистые растворы , углеводородной известково-битумный раствор, инвертная эмульсия и аэрированных основах. При бурении в хемогенных отложениях применяют соленасыщенные глинистые растворы, гидрогели, в случае возможного осыпания и оползней стенок скважины — ингибированные растворы, при воздействии высоких температур — термостойкие глинистые растворы и растворы на углеводородной основе, которые эффективны также при вскрытии продуктивных пластов и при разбуривании терригенных и хемогенных неустойчивых пород. При бурении в условиях, характеризующихся аномально высокими давлениями, применяют утяжеленные буровые растворы, в неосложненных условиях — техническую воду, полимерные безглинистые и полимер-глинистые растворы с низким содержанием твердой фазы.
Свойства и их регулирование Эффективность применения буровых растворов зависит от их свойств, к которым относятся плотность, вязкость, водоотдача, статическое напряжение сдвига, структурная однородность, содержание газов, песка; тиксотропия, содержание ионов Na, K, Mg. Толщина осадка на фильтре фильтрационная корка , которая образуется при определении водоотдачи, изменяется в пределах 1-5 мм. Для обеспечения эффективности бурения в зависимости от конкретных геолого-технических условий свойства бурового раствора регулируют изменением соотношения содержания дисперсной фазы и дисперсионной среды и введением в них специальных материалов и химических реагентов. Содержание твердой фазы бурового раствора регулируется трехступенчатой системой очистки на вибрационных ситах; газообразные агенты отделяют в дегазаторе.
Фильтрационные свойства, т. Для характеристики этих свойств измеряют водоотдачу и толщину фильтрационной корки. Водоотдача характеризует способность бурового раствора отдавать воду в пласт под действием перепада давления. Замеряют водоотдачу на приборе ВМ-6. Определяют объем выделившейся воды за 30 мин. Различают 3 вида фильтрации бурового раствора.
Призабойная фильтрация приурочена к призабойной зоне. В следствие работы долота происходит уменьшение величины фильтрационной корки и может произойти почти полное ее разрушение. Поэтому фильтрация в этой зоне характеризуется наибольшей водоотдачей и наименьшей толщиной корки. Статическая фильтрация происходит при остановке циркуляции бурового раствора. Например, при смене долота. Корка в этом случае имеет наибольшую толщину.
Вследствие этого фильтрация, происходящая после сформирования корки, заметно замедляется. Водоотдача получается наименьшей. Динамическая фильтрация происходит в процессе циркуляции промывочной жидкости. В этом случае происходит гидродинамическая эрозия корки. Величина водоотдачи и толщины корки занимает промежуточное положение между первыми двумя видами. Величина водоотдачи и корки зависит от ряда факторов, в том числе, от качества бурового раствора.
Решающее влияние оказывает степень дисперсности глинистых частиц в растворе. Чем она выше, тем плотнее укладываются частицы фильтрационной корки и тем меньше отверстия для фильтрации воды. В итоге водоотдача уменьшается. Увеличение степени дисперсности повышает гидратацию частиц твердой фазы, что способствует уменьшению водоотдачи.