Принимаем плотность бурового раствора 1,15 г/см3, так как на этом интервале возможны осыпи и обвалы стенок скважины и плотность раствора должна иметь максимальное значение. В интервале от 450 до 1950 метров. Изменение вязкости является наиболее влиятельным при удельном весе бурового раствора более 1,3 г/см3. Особенно тесной корреляцией является зависимость механической скорости бурения от условной вязкости фильтрата бурового раствора. Измерение водоотдачи буровых растворов. Для измерения водоотдачи служит прибор ВМ-6 (рис.1), имеющий фильтрационный и напорный узлы. Измерение водоотдачи буровых растворов. Для измерения водоотдачи служит прибор ВМ-6 (рис.1), имеющий фильтрационный и напорный узлы.
способ регулирования водоотдачи бурового раствора
это способность раствора отдавать воду пористым породам под действием перепада давления. Водоотдача бурового раствора характеризуется объемом фильтрата (от 2 до 10 см³), отделившегося от раствора через стандартную фильтровальную поверхность при перепаде давления ~ 100 кПа в течение 30 мин. Толщина осадка на фильтре (фильтрационная корка). Прежде всего водоотдача контролируется для предотвращения нарастания фильтрационной корки и снижения вероятности дифференциального прихвата. Таким образом необходимость регулировать водоотдачу связана с удельным весом бурового раствора.
Водоотдача в статических условиях
- Водоотдача или фильтрация
- Вода в качестве промывочной жидкости
- Стабильность бурового раствора
- Руководство для обучения инженеров по буровым растворам — часть 48
- Основные функции
Состав бурового раствора
Часть свойств бурового раствора могут измеряться буровой бригадой, обычно это плотность бурового раствора, условная вязкость, и водоотдача. Плотность бурового раствора – это отношение массы к объему, единица измерения – г/см 3 ; кг/м 3. Плотность определяют при помощи пикномеров и весов рычажных плотномеров, а на буровой-специальными ареометрами АГ-ЗПП. Свойства буровых растворов. Продуктивность работы с использованием раствора зависит от качества последнего. Особенно важными являются такие свойства, как плотность, водоотдача, вязкость, напряжение сдвига. потенциала и, как следствие этого, снижение вязкости и водоотдачи бурового. 24. раствора. Большое содержание каустической соды в глинистом растворе может привести к повышению вязкости и водоотдачи, вызываемых процессом коагуляции.
Способ регулирования водоотдачи бурового раствора
Измерительные приборы: Прибор для измерения водоотдачи по спецификации АНИ 35 атм. Химические свойства Химические свойства влияют на: Стабильность ствола скважины Состав бурового раствора нефть, вода, соленость, тип катионов и т. Химический состав также определяет будут ли разбуриваемые соленосные отложения например ангидриды, галиты растворяться. Состав бурового раствора Во многих системах, химические свойства должны быть контролируемы должным образом для того, чтобы быть уверенными в эффективном использовании продуктов. Например: Полимеры : Негативное влияние pH и кальция; Диспергаторы : Негативное влияние pH и солей; Коррозия Усиливается содержанием солей, pH и наличием растворенных газов таких как кислород, углекислый газ и сероводород. Содержание твердой фазы Твердая фаза часто квалифицируется как твердая фаза высокой плотности HGS , или как твердая фаза низкой плотности LGS. Барит или другие утяжелители относятся к твердой фазе высокой плоскости.
Буровые растворы — это специальные смеси, которые используются в местах разработки месторождений нефти и газа. Они выполняют широкий спектр задач, начиная очисткой скважинного оборудования и трубопроводов и заканчивая изменением физико-химических показателей рабочих сред. Обычно буровые растворы приготавливаются непосредственно на месте разработки с учетом выдвинутых требований. Растворы для промывки скважинных стволов Для очистки бурильного оборудования и трубопроводной системы используются сложные буровые растворы, состоящие из множества компонентов — они делятся на эмульсионные, аэрационные и суспензионные. Буровой раствор вводится в систему и циркулирует в ней вместо нефтепродуктов.
Крупные частицы могут препятствовать водоотдаче Концентрация добавок Высокая концентрация может ухудшить водоотдачу Определение водоотдачи Определение водоотдачи производится путем проведения специальных испытаний бурового раствора. Испытания могут проводиться на буровой установке или в лабораторных условиях. Существуют несколько методов определения водоотдачи: Метод фильтрации. Данный метод основан на процессе фильтрации бурового раствора через специальную фильтрующую среду. В результате фильтрации измеряется объем отфильтрованной жидкости за определенное время. Метод вытеснения. Этот метод основан на принципе заполнения пространства поровой среды бурового раствора. В результате эксперимента измеряется объем вытесненной из порового пространства жидкости за определенное время. Метод электрической проводимости. Данный метод основан на изменении электрической проводимости раствора при выделении воды. В результате эксперимента измеряется изменение проводимости и рассчитывается водоотдача раствора.
Кроме того, регламентируются плотность раствора и содержание песка. Обращение бурового раствора в скважине[ править править код ] Большинство буровых растворов при буровых операциях циркулирует 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 разбуривает породу. Затем буровой раствор начинает возвращаться на поверхность, вынося при этом частицы породы шлам , которые были отделены долотом. Буровой раствор поднимается по затрубу — кольцевому 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 ситовых панелей, которые используются для отделения раствора от шлама. Раствор протекает через ситовую панель и возвращается в отстойник.
Водоотдача или фильтрация
Приведены основные сведения о буровых промывочных растворах, химических реагентах, глинах. Описаны функции промывки скважин, требования к буровым растворам и их основные свойства. Рассмотрены данные по содержанию курсового проекта. 7. Промысловые испытания бурового раствора Часть свойств бурового раствора могут измеряться буровой бригадой, обычно это плотность бурового раствора, условная вязкость, и водоотдача. показатель, характеризующий объем фильтрата (в см3), отделившегося от бурового раствора за 30 мин при пропускании раствора через бумажный фильтр диаметром 75 мм. потенциала и, как следствие этого, снижение вязкости и водоотдачи бурового. 24. раствора. Большое содержание каустической соды в глинистом растворе может привести к повышению вязкости и водоотдачи, вызываемых процессом коагуляции.
Влияние водоотдачи бурового раствора на процесс бурения
Удельный вес бурового раствора также имеет важное влияние на очистку ствола скважины эффект плавучести. Чем ближе значения плотности бурового раствора к значениям плотности шлама, тем проще очистить ствол скважины. Измерительные приборы: Весы для измерения плотности раствора; Весы для определения плотности раствора под давлением; Ареометр. Водоотдача Прежде всего водоотдача контролируется для предотвращения нарастания фильтрационной корки и снижения вероятности дифференциального прихвата. Таким образом необходимость регулировать водоотдачу связана с удельным весом бурового раствора. Поддержание низких значений водоотдачи в продуктивных пластах для минимизации проникновения твердой фазы и фильтрата и тем самым минимизировать нарушения коллекторских свойств пласта, является общепринятой практикой. Измерительные приборы: Прибор для измерения водоотдачи по спецификации АНИ 35 атм.
Вот несколько основных проблем, которые могут возникнуть при неправильной водоотдаче. Повышение вязкости раствора. Если водоотдача недостаточна, в буровом растворе может накапливаться избыток твердых частиц и грязи, что приводит к повышению его вязкости. Это затрудняет процесс бурения и может привести к забиванию скважины. Увеличение нагрузки на оборудование. При недостаточной водоотдаче увеличивается нагрузка на насосы и другое буровое оборудование. Это приводит к повышенному износу и ускоренному старению оборудования, а также может повлечь за собой высокие затраты на его ремонт и замену. Затруднение очистки скважины. Неправильная водоотдача может привести к неполной очистке скважины от образовавшейся при бурении грязи и глины. Это создает препятствия для нормального движения буровых инструментов и может вызывать заторы и неполадки. Снижение производительности скважины.
Однако указанный способ регулирования снижения водоотдачи ведет к повышению вязкости бурового раствора, что затрудняет его прокачивание насосом, а также резко удорожает буровой раствор. Этот способ является ближайшим к заявляемому способу регулирования водоотдачи бурового раствора. Авторами заявляемого изобретения была впервые поставлена и решена задача: как отрегулировать водоотдачу бурового раствора на основе КМЦ, в частности снизить ее, не увеличивая содержания КМЦ в буровом растворе до количества, повышающего вязкость этого раствора выше допустимой. Достижение технического результата, указанного в упомянутой задаче, позволяет получить следующий положительный эффект: облегчить прокачивание бурового раствора насосами и удешевить этот буровой раствор. Решение упомянутой задачи и достижение указанного в упомянутой задаче технического результата, а следовательно, и указанного положительного эффекта происходит за счет того, что в способе регулирования водоотдачи бурового раствора на основе КМЦ новым является то, что в водный раствор КМЦ вводят соль соли NaCl или и KCl , при этом требуемое снижение водоотдачи раствора обеспечивается за счет увеличения содержания солей в этом растворе. Хотя физика указанного явления снижение водоотдачи раствора за счет увеличения содержания упомянутых солей в этом растворе и не совсем ясна, наличие указанного явления доказано авторами заявляемого изобретения экспериментально.
Иногда бурение производится в районах, где высокий риск обвала. Тогда применяются растворы-ингибиторы. При работе в условиях высоких температур добавляются растворы на основе различных глин — они обладают повышенной термоустойчивостью. Если наблюдается высокое пластовое давление, используются утяжеленные буровые растворы. Характеристики буровых растворов В зависимости от основы и добавочных компонентов можно получать буровые растворы со следующими переменными характеристиками: вязкость,.
Влияние водоотдачи бурового раствора на бурение
- Водоотдача в статических условиях
- Приборы для определения характеристик растворов
- Буровые растворы для скважин
- Буровые промывочные жидкости
- РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ БУРОВОГО РАСТВОРА
- Увеличение - водоотдача - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2
На что влияет водоотдача бурового раствора
В статье рассмотрены основные методы измерения водоотдачи бурового раствора, используемые в ми-ровой нефтяной промышленности. Водоотдача — это показатель свойства бурового раствора, который характеризует способность раствора передавать воду при его фильтрации через пористую среду. Водоотдача — это параметр, который определяет количество и эффективность вывода выноса из скважины. Она зависит от многих факторов, таких как размер и форма частиц грунта, свойства бурового раствора, его концентрация, скорость циркуляции и другие. Высокая водоотдача бурового раствора позволяет быстрее активировать раствор в породе и эффективно смывать отходы бурения. Это особенно важно при бурении скважин в глинистых и других твердых породах, где необходимо отводить большое количество бурового шлама.
Буровые растворы. - Бурение нефтяных и газовых скважин
Сложность данного процесса состоит в том, что рецептура подбирается индивидуально для объектов месторождений, так как каждое месторождение имеет отличающееся геологическое строение и состав горной породы. Применение буровых растворов, контроль и регулирование их свойств является материально и трудно затратным делом, их приготовление требует значительных денежных средств, а механическая очистка временных затрат. Буровые растворы имеют широкий диапазон функций, они могут удалять разрушенную горную породу при бурении на поверхность земли, охлаждать буровой инструмент, передавать свою гидравлическую энергию забойному двигателю турбобура, способствуют разрушению горной породы при подаче под высоким давлением через отверстия в долоте, в целом позволяют повышать качество буровых работ. В результате своей индивидуальной рецептуры приготовления свойства буровых растворов определяют по различным параметрам, в которые входят: плотность, вязкость, статическое напряжение сдвига, динамическое напряжение сдвига, водоотдача, pH и другие характеристики. Актуальность данной темы исследования обусловлена тем, что при качественном подборе рецептуры бурового раствора решаются определяющие эффективность процесса бурения технико-экономические показатели и качество вскрытия продуктивного пласта на Самотлорском НГКМ.
В водах нефтяных месторождений содержится метан, иногда бутан и пропан. Основная технологическая операция промывки скважины — прокачивание бурового раствора по ее стволу. Однако для выполнения этой операции необходимо реализовать вспомогательные операции: приготовление бурового раствора, его утяжеление, обработку химическими реагентами, очистку от шлама и газа и др. Каждая система включает ряд блоков и или несколько единиц оборудования. Эффективность работы каждого блока зависит от качества работы всех систем. Например, некачественная очистка бурового раствора от шлама приводит к более высокому расходу химреагентов; недостаточная дегазация бурового раствора не позволяет буровым насосам обеспечить необходимую подачу, ухудшает свойства раствора и т.
Функции и свойства промывочной жидкости Функции промывочной жидкости очень многообразны, и их значения при бурении скважин трудно преувеличить. Образующаяся на стенках скользкая корка способствует уменьшению сил трения, которые действуют на бурильный инструмент при вращении и подъеме бурильных труб. При полной очистке поверхности забоя, КПД долота повышается. Качественная очистка забоя достигается различными технологическими приемами и конструктивными особенностями долот, в сочетании с режимами течения раствора. В выносе выбуренной породы основным фактором является свойства промывочной жидкости. Фильтрационная корка препятствует проникновению фильтрата в пласт, тем — самым, предотвращая набухание пород и загрязнение продуктивных пластов. Давление пластового флюида должно уравновешиваться давлением столба бурового раствора.
Если водоотдача недостаточна, в буровом растворе может накапливаться избыток твердых частиц и грязи, что приводит к повышению его вязкости. Это затрудняет процесс бурения и может привести к забиванию скважины. Увеличение нагрузки на оборудование. При недостаточной водоотдаче увеличивается нагрузка на насосы и другое буровое оборудование. Это приводит к повышенному износу и ускоренному старению оборудования, а также может повлечь за собой высокие затраты на его ремонт и замену. Затруднение очистки скважины. Неправильная водоотдача может привести к неполной очистке скважины от образовавшейся при бурении грязи и глины. Это создает препятствия для нормального движения буровых инструментов и может вызывать заторы и неполадки. Снижение производительности скважины. Водоотдача является ключевым фактором для обеспечения эффективного процесса бурения. Если водоотдача недостаточна, скорость бурения и производительность скважины могут снизиться, что в итоге приведет к увеличению времени и затрат на выполнение проекта.
Вязкостьбурового раствора,условная funnel mud viscosity - величина, косвенно характеризующая гидравлическое сопротивление течению, измеряемая временем истечения заданного объёма бурового раствора через вертикальную трубку определённого диаметра. Или: вязкость бурового раствора, определяемая с помощью стандартного прибора СПВ-5, с. Вязкостьбурового раствора,эффективная mud effective viscosity - величина, косвенно характеризующая вязкость бурового раствора, определяемая отношением касательного напряжения сдвига к соответствующему градиенту скорости сдвига. Или: эффективная вязкость - один из наиболее важных показателей, характеризующий сумму вязкостного и прочностного сопротивлений течению бурового цементного раствора; снижается с увеличением касательных напряжений давления прокачивания. Замещение обменного комплекса base exchange замещение катионов, связанных с поверхностью, катионами других видов, то есть превращение натриевой глины в кальциевую. Засорение бурового раствора mud contamination — наличие любого постороннего материала в буровом растворе, которое создаёт вредное на него воздействие. Засорение бурового раствора, кальциевое американская терминология calcium contamination — присутствие растворимых ионов кальция в избыточной концентрации, снижающие качество бурового раствора: увеличивается водоотдача и др. Консистенция глинистой корки американская терминология cake consistency — согласно RP АНИ термин расшифровывается словами твёрдая, мягкая, плотная, разнообразная, жёсткая и т. Концентрация газа в буровом растворе gas concentration in mud — величина, косвенно характеризующая содержание газообразной фазы в буровом растворе, определяемая объёмом газа в единице объёма бурового раствора. Концентрация глинистой фракции в буровом растворе clay fraction concentration in mud — величина, определяемая отношением количества частиц размером менее 10 мкм определённой влажности к общему количеству бурового раствора. Концентрация посторонних твёрдых примесей в буровом растворе concentration of solid contaminant in mud — величина, определяемая отношением количества твёрдых нерастворимых посторонних примесей к общему количеству бурового раствора. Концентрация твёрдой фазы в буровом растворе mud solid concentration — величина, определяемая отношением всего количества нерастворённого твёрдого вещества определённой влажности к общему количеству бурового раствора. Концентрация утяжелителя в буровом растворе weighting material concentration in mud — величина, определяемая отношением количества утяжелителя определённой влажности к общему количеству бурового раствора. Коркаглинистая cake, clay cake — фильтрационная корка, образующаяся в пустотном пространстве пород стенки скважины и на её поверхности, обеспечивающая уменьшение проницаемости стенок скважины, усиление связности слабосцементированных пород, уменьшение трения бурильных и обсадных труб о стенки скважины, повышающая скин-эффект при эксплуатации пластов. Или американская трактовка : взвешенные твёрдые вещества, осевшие на пористой среде во время фильтрации. Коэффициент давления бурового раствора,термический mud thermal pressure coefficient — величина, характеризующая изменение давления постоянного объёма бурового раствора при изменении температуры, определяемая относительным изменением давления в системе при нагревании на один градус, отнесённым к давлению при данной температуре. Коэффициент вязкости бурового раствора coefficient of drilling mud viscosity - величина, равная силе внутреннего трения, которая возникает между двумя слоями площадью, равной единице, при градиенте скорости, равном единице. Коэффициент коллоидальности твёрдой фазы бурового раствора colloidity coefficient of mud solid phase - величина, равная отношению показателю коллоидальности дисперсной фазы бурового раствора к показателю коллоидальности эталонной дисперсной фазы бурового раствора. Коэффициент сжимаемости бурового раствора,изотермический coefficient of isotermic mud compressibility — величина, характеризующая изменение объёма бурового раствора в изотермических условиях под воздействием давления, определяемая относительным изменением его объёма при изменении давления на одну единицу, отнесенным к объёму бурового раствора при данном давлении. Коэффициент объёмного расширения бурового раствора,термический thermal factor of mud volumetric expansion - величина, характеризующая изменение объёма бурового раствора с изменением температуры при постоянном внешнем давлении и определяемая относительным изменением объёма при нагревании на 1К, отнесенного к объёму бурового раствора при данной температуре. Коэффициент температуропроводности бурового раствора mud thermal diffusivity — величина, характеризующая скорость изменения температуры в буровом растворе, определяемая отношением коэффициента теплопроводности к удельной теплоёмкости и плотности бурового раствора. Коэффициент теплопроводности бурового раствора thermal conductivity factor, mud heat conduction coefficient - величина, характеризующая способность бурового раствора проводить теплоту, определяемая количеством теплоты, проходящей в единицу времени изотермической поверхности при температурном градиенте, равном единице. Напряжение сдвига бурового раствора,динамическое dynamic viscosity, dynamic sear ing stress of mud - величина, косвенно характеризующая прочностное сопротивление бурового раствора течению, определяемая отрезком на оси касательного напряжения сдвига, отсекаемым прямой, отображающей зависимость касательного напряжения сдвига от градиента скорости сдвига при течении бурового раствора. Напряжение сдвига бурового раствора динамическое, предельное Bingham yield point - это условная величина, характеризующая прочность структурной сетки бурового раствора, которую необходимо разрушить для обеспечения течения бурового цементного раствора, не зависящая от касательных напряжений давления прокачивания. Она увеличивающаяся с ростом вязкостного сопротивления оно почти всегда больше статического , не имеет определённого физического смысла; эту величину невозможно измерить непосредственно каким-нибудь прибором; определяется графически или расчётным путём. Напряжение сдвига бурового раствора,касательное drilling mud shear stress, yield stress [point] — величина, характеризующая сопротивление бурового раствора сдвигу, определяемая силой, приложенной к единице площади поверхности сдвига. Напряжение сдвига бурового раствора,начальное yield value, initial stress - начальное сопротивление движению жидкости - начальное сопротивление движению, по Бингаму, для бурового раствора, измеряющееся вискозиметром. Напряжение сдвига бурового раствора, статическое начальное — mud initial gel strength, конечное — mud final gel strength - величина, характеризующая прочностное сопротивление бурового раствора, находящегося в покое заданное время. Или: Касательное напряжение сдвига, соответствующее началу разрушения структуры бурового раствора, находящегося в покое определённое время. Или: величина, характеризующая прочность тиксотропный структуры бурового раствора, то есть величина того касательного напряжения, при котором буровой раствор выводится из состояния равновесия и начинает двигаться, а также устанавливает интенсивность роста его во времени. Напряжение сдвигабурового раствора,статическое, предельное mud gel strength — способность и мера коллоида, суспензии бурового раствора образовывать гель.