Profilpipe.ru

Профиль Пипл
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Бурение расчет цементного раствора

5. Расчет установки цементного моста в открытом стволе скважины

По методике ВНИИКрнефти расчет заключается в определении (рис.5) объемов тампонажного раствора для цементировании моста и порций буферной жидкости, прокачиваемой перед тампонажным раство­ром и вслед за ним, а также объема продавочной жидкости.

Объем тампонажного раствора

(35)

Объемы прокачиваемых порций буферной жидкости: перед тампонажным раствором

(36)

вслед за тампонажным раствором

(37)

Объем продавочной жидкости

(38)

Здесь Sс,Sк,Sт, — соответственно площади поперечного сечения сква­жины на участке установки цементного моста, кольцевого пространства между стенками скважины и колонной труб, по которой прокачивают ука­занные жидкости в том же участке и внутреннего проходного канала ко­лонны, м 2 ; hm— высота моста, м; k1, k2 k3 k4 — эмпирические коэффициенты (табл. 6); Vт- внутренний объем колонны труб, м 3 .

Продавочная жидкость закачивается до момента выравнивания уров­ней столбов тампонажного раствора в кольцевом пространстве и колонне труб (а также уровней столбов буферных жидкостей). После этого колон­на приподнимается на 20-30 м выше верхней границы моста.

При использовании устройства УЦМ-140 объем тампонажного рас­твора, транспортируемого в заданный участок скважины по колонне НТК между двумя разделительными пробками,

(39)

6 Технологическое тампонирование

Технологическое тампонирование выполняется в процессе сооруже­ния скважины. В назначение и функции его при бурении скважин, кроме закрепления обсадных колонн и стенок скважины, создания мостов вхо­дит изоляция интервалов залегания полезного ископаемого (при геолого­разведочном бурении), ликвидация поглощений и водопроявлений.

Расчеты объемов тампонажного раствора (тампонажной смеси) при тампонировании поглощающих зон, наименования рецептур и конкрет­ные составы быстросхватывающихся смесей даны в разделе 17 настояще­го пособия.

7. Ликвидационное тампонирование

Ликвидационное тампонирование, как одна из мер по охране недр проводится с целью: предотвращения загрязнения и засорения водонос­ных горизонтов и залежей полезных ископаемых через скважину; смеше­ния вод различного качества после окончания бурения геологоразведоч­ных скважин. Если скважина вскрыла зоны поглощений и водогазопрояв-лений, то ствол скважины полностью или частично заполняется тампо­нажной смесью.

Ликвидация нефтяных и газовых скважин без эксплуатационной ко­лонны в зависимости от горно-геологических условий вскрытого разреза производится путем установки цементных мостов в интервалах залегания высоконапорных минерализованных вод с коэффициентом аномальности Ка>1,1 и слобопродуктивных, не имеющих промышленного значения за­лежей углеводородов. Высота цементного моста должна быть на 20 м ниже кровли каждого такого горизонта. Над кровлей верхнего пласта с ми­нерализованной водой, а также на границе залегания пластов с пресными и минерализованными водами (если они не перекрыты промежуточной колонной) устанавливается цементный мост высотой 50 м.

Цементный мост устанавливается также: в башмаке последней про­межуточной колонны с перекрытием его не менее, чем на 50 м; интерва­лах перфорации и смятия эксплуатационной колонны на 20 м ниже и не 100 м выше этих интервалов.

Изоляционно-ликвидационные работы в скважинах, строящихся на месторождениях и подземных хранилищах, в продукции которых содер­жатся агрессивные и токсичные компоненты, в концентрациях, представ­ляющих опасность для жизни людей, должны проводиться в соответствии в инструкцией («Инструкция о порядке ликвидации, консервации скважин и оборудовании их устьев и стволов». М, 2001. РД 08-347-00 Госгортех­надзор России).

Для приготовления смесей используются следующие материалы: це­мент, глина, песок, суглинок, отходы бурения, ускорители схватывания и добавки для регулирования свойств тампонажных смесей. Тип цемента выбирается с учетом минерализации и агрессивности подземных вод, температуры окружающей среды (ТОС) в скважине.

При выборе рецептуры тампонажных составов необходимо в первую очередь учиты вать агрессивность подземных вод.

Характеристика объекта ликвидаци­онного тампонирования

Рекомендуемый тип тампонажного мате­риала и метод тампонирования

Агрессивные сульфатные и мягкие подземные воды; ТОС 3 ),

где К3 — коэффициент запаса объема, величина которого принимается в зависимости от состояния стенок скважины; при наличии каверн разме­ром до 1,5 номинального диаметра скважины К3=1,1 при наличии каверн до 2 номинальных диаметров скважины К3=1,2; Кп — коэффициент потерь раствора при одном цикле закачки (на разбавление смеси продавочной жидкости, в заливочных трубах, при приготовлении раствора и т.д), Кп=0,08-1,15, причем большая величина берется для скважин диаметром менее 76 мм; H — глубина скважины, м; lц — величина разового интервала тампонирования, м; (H/lц — число циклов тампонирования); Dc — диаметр скважины по данным кавернометрии, м.

Объем тампонажного раствора на установку цементного моста, уста­навливаемого в стволе скважины

(41)

где k =1,2-4,3 — коэффициент, учитывающий дополнительный расход рас­твора на заполнение расширений в скважине; hц.м. — высота цементного моста.

Если в скважине предусматривается установить несколько цемент­ных мостов, то их высота суммируется.

Количество цемента на приготовление тампонажного раствора для создания цементных мостов рассчитывается по формуле

(42)

где k =1,05+1,1 — коэффициент, учитывающий потери цемента при приго­товлении раствора; рц=3050-3200 кг/м3 — плотность цемента; рв — плотность воды; m=0,4-0,6.

Зная общий объем тампонажного раствора принятой рецептуры, можно определить требуемое количество каждого компонента. Например, при использовании цементно-суглинистого раствора, компоненты которо­го находятся в соотношении цемент: суглинок: вода= 1:0,5:0,6, с 3% хло­ристого кальция получим необходимое количество исходных материалов (в т): цемента Vтр, суглинка 0,5 Vтр, воды 0,6 Vтр , хлористого кальция 0,03 Vтр.

Если ликвидационное тампонирование проектируется проводить в скважине, имеющей два диаметра, то объем тампонажного раствора

Читать еще:  Кислотный очиститель для удаления цементных остатков

(43)

где Н- высота тампонирования, м; Dcр — средний диаметр скважины

(44)

где D1 и D2 — соответственно диаметры нижнего и верхнего интервалов тампонирования; h1 и h2 — высоты нижнего и верхнего интервалов; H= h1+h2

Если для проведения ликвидационного тампонирования предусмот­рен глиноцементный раствор, то плотность тампонажной смеси рассчи­тывается по формуле

(45)

где n1 — количество частей цемента; n2 — количество частей глины;

Количество цемента для приготовления тампонажной смеси

(46)

где n=n1 +n2 — общее количество частей в тампонажной смеси.

Количество глины для приготовления тампонажной смеси

(47)

Количество продавочной жидкости, нагнетаемой за один цикл, в об­щем случае (в м 3 )

(48)

где d- внутренний диаметр заливочных труб, м; hб.т. — глубина погружения нижнего конца заливочных (бурильных) труб, м.

Если плотность продавочной жидкости при близких реологических параметрах с тампонажным раствором значительно меньше плотности тампонажного раствора, возможно ее вытеснение через верхний конец заливочных труб при отсоединении вертлюга-сальника. В этом случае объем продавочной жидкости на каждый цикл тампонирования прибли­женно определяется по формуле

(49)

где h — расчетная глубина уровня тампонажного раствора после заверше­ния очередного цикла закачки, м.

Пример 8. Определить количество цемента и ускорителя схваты­вания на установку цементного моста в стволе скважины D=93 мм на высоту 15 м.

Решение. По формуле (41)

Количество цемента по формуле (42)

Количество ускорителя схватывания при Kу=0,03

Пример 9. Проектом на ликвидационное тампонирование скважи­ны, имеющей два интервала — нижний высотой h1=240 м диаметром D1=76 мм и верхний высотой h2=160 м диаметром D2=93 мм, в качестве тампонажной смеси предусмотрен глиноцементный раствор (в соотношении 1 часть цемента две части глины). Рассчитать количество цемента и глины для приготовления тампонажной смеси. Водотампонажное отношение принять равным m=0,5, а плотность глины ргл=2000 кг/м3.

Решение. Найдем средний диаметр скважины [см.выражение (44)]

Тогда по формуле (43)

Плотность тампонажной смеси по формуле (45)

Количество тампонажной смеси составит

Количество цемента для приготовления тампонажной смеси

Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

  • All
  • Casing design theory and practice
  • Drilling engineering
  • Gasification
  • Handbook of Cellulosic Ethanol
  • Vergasungstechnik
  • Wood gas as engine fuel
  • Альтернативная энергетика без тайн
  • Альтернативные источники энергии и энергосбережение
  • Бассейны, водоемы и пруды
  • Биогаз на основе возобновляемого сырья
  • БИОЭНЕРГЕТИКА:. мировой опыт и прогноз развития
  • Биоэнергия: технология, термодинамика
  • БІОЕНЕРГЕТИЧНІ УСТАНОВКИ ОБЛАДНАННЯ ТА ТЕХНОЛОГІЇ ПЕРЕРОБКИ. ОРГАНОВМІСНИХ ЕНЕРГОРЕСУРСІВ
  • Благоустройство загородного участка
  • Бурение
  • Бурение н оборудование гидрогеологических скважин
  • Бурение разведочно — експлуатационой скважины
  • Бурение разведочных скважин
  • Бурение скважин
  • БУРЕНИЕ СКВАЖИН В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЕНИЯ АГРЕГАТНОГО СОСТОЯНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД
  • Бурение скважин на воду
  • БУРЕНИЕ СКВАЖИН ПРИ РАЗВЕДКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
  • БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ ЗИФ-650М, ЗИФ-1200МР И БСК-2М2-100
  • Бытовые насосы
  • Виогаз
  • Вода в металлургии
  • ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО
  • Водопровод, сантехника, трубы
  • Водоснабжение, водопотребление
  • ВОДОХРАНИЛИЩА
  • ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
  • ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ. ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
  • Все о воде
  • Геолого-технологическис исследования в процессе бурения
  • ЕНЕРГЕТИЧНІ ТА ЕКОЛОГІЧНІ. АСПЕКТИ
  • Естественная энергетика
  • Естественная энергетика
  • Заключение
  • Инженерные основы новой энергетики
  • ИНЖЕНЕРНЫЕ РАСЧЕТЫ ПРИ БУРЕНИИ ГЛУБОКИХ СКВАЖИН
  • ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГИИ
  • Источники Энергии
  • ИСУ
  • Колодцы и скважины
  • Курс бурильщика колонкового кернового бурения
  • МЕХАНИКА В РАЗВЕДОЧНОМ БУРЕНИИ
  • Мікробіологічні аспекти перероблення органічних відходів
  • Нетрадиционные источники энергии
  • Океан как динамическая система
  • Определение наружных давлений
  • ОПЫТ БУРЕНИЯ СКВАЖИН НА ВОДУ
  • ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ЭКОНОМИКА БУРЕНИЯ ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН
  • ОСЛОЖНЕНИЯ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН (ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ, ЛИКВИДАЦИЯ)
  • Отопление
  • ОХРАНА И МОНИТОРИНГ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД СУШИ
  • Пассивные кондиционеры
  • ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В РОССИИ. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В РОССИИ
  • Понятие о скважине
  • ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ И ЛИКВИДАЦИЯ ПРИХВАТОВ ТРУБ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН
  • Предупреждение самопроизвольного искривления скважин
  • ПРИБОРЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССОВ БУРЕНИЯ
  • Прибрежное бурение Краснодарского края
  • ПРОМЫВОЧНЫЕ ЖИДКОСТИ И ТАМПОНАЖНЫЕ РАСТВОРЫ
  • Промышленные насосы
  • РАЗВЕДОЧНОЕ БУРЕНИЕ
  • Разное
  • Разные статьи
  • РАСЧЕТ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ БУРЕНИЯ СКВАЖИН
  • РАЦИОНАЛЬНАЯ ОТРАБОТКА И ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ШАРОШЕЧНЫХ ДОЛОТ
  • Системы воздушного отопления
  • СПЕЦИАЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПРИ БУРЕНИИ И ОБОРУДОВАНИИ СКВАЖИН НА ВОДУ
  • Справочник бурильщика
  • СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ БУРЕНИЯ СКВАЖИН
  • Сточная канава, чистка стоков
  • ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ БУРЯЩИХСЯ СНВАЖИН
  • ТЕОРИЯ, КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ ЛОКОМОБИЛЯ
  • Тепловое оборудование
  • ТЕПЛОЕНЕРГЕТИЧНІ УСТАНОВКИ. ТА ЕКОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ. ВИРОБНИЦТВА ЕНЕРГІЇ
  • ТЕПЛООБМЕН ПРИ БУРЕНИИ МЕРЗЛЫХ ПОРОД
  • Термогидравлика при бурении скважин
  • Техническая литература по бурению
    • Учебник инженера: Бурение горизонтальных скважин (1998г.)
  • Техническое проектирование колонкового бу­рения
  • ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА БУРЕНИЯ
  • Технология и техника разведочного бурения
  • Фундаментальные открытия кванта пространства-времени. и сверхсильного электромагнитного взаимодействия
  • Экологическая техника
  • ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ
  • Электро-химические генераторы
  • Энергосбережение

Расчет цементирования эксплуатационной колонны

1. Плотность цементного раствора: рцр= рв• рц•(1+m)/(рв+ m•рц),

Рцр=3100•1000•(1+0,5)/(1000+0,5• 3100)=1830 кг/м3

2. Необходимое количество цементного раствора

Vцр=0,785•[(к•D2-dн2)•hц+ d 2•h]

3. Необходимое количество сухого цемента

4. Необходимый объем воды

Vв=(m•Qц)/ (кц•рв)=(24,77•0,5)/(1,1•1)=11,26 м3

5. Количество продавочной жидкости

Vпр=0,785•к2•d2•(L-h)=0,785•1,05•0,23052• (235-7)=9,985 м3

6. Давление на оголовке скважины в конце цементирования на момент схождения пробок

Рг — потери на гидравлическое сопротивление

7. Суммарная производительность цементировочных агрегатов при продавке цементного раствора

Для обеспечения такой подачи принимаем 3 цементировочных агрегата марки 3ЦА-400 с максимальной подачей 0,033 м3/с.

8. Продолжительность цементирования скважины: T=t1+t2+t3

T1 – время закачки цементного раствора

Читать еще:  Как увеличить пластичность цементного раствора

T2 – время установки верхней пробки =15 мин

T3 – время продавки

T1= Vцр/(n•qn)=18,46/(3•0,033)=186,46 с=3,11 мин

T3= Vпр/(n•qn)=9,985/(3•0,033)=100,86 с=1,68 мин

Время начала загустевания цементного раствора должно быть больше продолжительности цементирования с 25% запасом времени 19,79<60 условие выполняется.

Плотность буровых растворов

В статье мы рассмотрим следующие темы касающиеся плотности или удельного веса бурового раствора:

Как измерить плотность бурового раствора

Я знаю 2 способа замера: ареометр и весы Вестфаля. В этом видео показан способ замера ареометром(смотреть с 10:07):

Правда там без объяснения, но в целом так: наливаем в чашку ареометра раствор, закрываем и бросаем ареометр в воду. На шкале ареометра будет показана плотность.

Вот видео по весам Вестфаля(на английском, но что есть), смотрим с 0:20:

Я ареометром не пользовался, мне ближе весы Вестфаля, выглядят они так(боевая фотка с полей):

Конечно весы могут отличаться по фирме производителя, виду, цвету.

Тарирование весов Вестфаля

Перед тем как использовать, весы нужно оттарировать. Для этого мы берем чистые весы, воду почище, набираем ее в чашку, вытираем весы насухо и смотрим, что они показывают. В идеале должно быть 1 г/см 3 , 1000 кг/м 3 . Если больше или меньше, то ищем причину и исправляем или учитываем погрешность в дальнейших измерениях.

Если показания вас сильно смущают, то не поленитесь и оттарируйте весы, даже если вы недавно их тарировали. На своем опыте обжигался, когда обнаруживал заметный рост и не мог понять причину, а виной был намерзший кусочек льда).

На что обратить внимание при замере плотности промывочной жидкости:

  • Бывает, что раствор газированный и тогда плотность при его замере будет меньше. Чтобы исключить газированность нужно набрать раствор в кружку и помешать его минут 5 или дать постоять минут 30, тогда большая часть газов удалится и можно мерить.
  • Не забываем тарировать весы если плотность неожиданно подскочила или снизилась. Но об этом я писал выше.
  • Ну и стараемся держать весы в чистоте и аккуратней с крышкой! Сколько их было потеряно.

Как рассчитать количество утяжелителя

Плотность мерить умеем. Теперь нам нужно уметь рассчитывать количество утяжелителя для получения нужной плотности.

Для этого мы воспользуемся экселевским файлом с забитыми формулами. В этом файлике выбираем лист «Расчет утяжелителя» и там, кроме таблицы основного расчета будет таблица плотностей утяжелителей, выглядит она так:

Плотность утяжелителя на г/см3Max утяжеление, г/см3
KCL1,989до1,16
CaCl22,51до1,4
NaCl2,171,2
CaCO3 крошка2,7до1,5-1.7
Барит4,3-4,72,3-2,35

Здесь мы видим плотности самых популярных утяжелителей и максимальную плотность, до которой можно утяжелится используя их.

И так, как же считать? К примеру у нас 100 м 3 бурового раствора в циркуляции и нам понадобилось утяжелиться с 1,25 г/см 3 до 1,28 г/см 3 . Эти три сотки мы будем набирать галитом(NaCl), т. е. наш утяжелитель NaCl его плотность(из таблицы выше) равна 2,17 г/см 3 .

Вот в такой табличке мы забиваем первые три столбика и получим необходимую массу на 1м 3 . Еще раз 1 ячейка — плотность утяжелителя, 2 — Плотность до которой нужно утяжелить и 3- плотность исходного раствора.

У нас получилось 73,15 кг на 1м 3 , учитывая то, что у нас в цикле 100м 3 бурового раствора, 73,15*100=7315 кг.

7315 кг NaCl нам понадобится для того, чтобы утяжелить 100 м 3 бурового раствора с 1,25г/см 3 до 1,28г/см 3 .

Расчет смешивания растворов

Вот еще один момент у нас V1=50м 3 раствора в цикле удельным весом ρ1=1,20 г/см 3 и мы приготовили V2=10м3 свежего раствора плотностью ρ2=1,10 г/см 3 . Как посчитать какая плотность будет при смешивании?

Тут я напишу формулу и посчитаю сам:

ρсмешанного=1,183 г/см 3

Используем экселевский файл выбираем лист смешивание(снизу)

Забиваем все белые ячейки, для нашего варианта получается так:

Как мы видим плотность и там и там одинакова, используйте удобный для вас способ.

Буровой раствор

Буровой раствор — сложная многокомпонентная дисперсная система суспензионных, эмульсионных и аэрированных жидкостей, применяемых для промывки скважин в процессе бурения.

Использование буровых растворов для бурения скважин предложено впервые в 1833 году французским инженером Фовеллем, который, наблюдая операцию канатного бурения, при которой аппарат бурения наткнулся на воду, заметил, что фонтанирующая вода очень эффективно удаляет буровой шлам из скважины. 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.

· 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.;

· обеспечивает качественное вскрытие продуктивных пластов;

· обеспечивает смазывающее и антикоррозионное действие на буровой инструмент;

· охлаждает и смазывает долото;

· предотвращает возможность возникновения осложнений при бурении (дифференциальный прихват, поглощения, нефтегазопроявления и т. п.);

Читать еще:  Покрытие цементного пола составом

· обеспечивает информацией о геологическом разрезе.

Содержание

  • 1 Состав буровых растворов
    • 1.1 Свойства и их регулирование
    • 1.2 Сырьё
  • 2 Обращение бурового раствора в скважине
  • 3 Разновидности
  • 4 Примечания

Состав буровых растворов [ править | править код ]

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 [ править | править код ]

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.

Водоотдача бурового раствора характеризуется объёмом 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), которая образуется при определении водоотдачи, изменяется в пределах 1-5 мм.

Содержание твердой фазы в буровом растворе характеризует концентрацию глины (3-15 %) и утяжелителя (20-60 %). 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. Для предупреждения водонефтегазопроявлений при аномально высоких пластовых давлениях увеличивают плотность бурового раствора путём введения специальных утяжелителей (например, мелом до 1500 кг/м³, баритом и гематитом до 2500 кг/м³ и более) или уменьшают её до 1000 кг/м³ за счет аэрации бурового раствора или добавления к нему пенообразователей (сульфанола, лигносульфоната). Содержание твердой фазы бурового раствора регулируется трехступенчатой системой очистки на вибрационных ситах; газообразные агенты отделяют в дегазаторе. Кроме того, для регулирования содержания твердой фазы в раствор вводят селективные флокулянты.

Особый класс реагентов применяют при регулировании свойств растворов на углеводородной основе. К ним относятся эмульгаторы (мыла жирных кислот, эмультал и другие), гидрофобизаторы (сульфанол, четвертичные амины, кремнийорганические соединения), понизитель фильтрации (органогуматы).

Готовят буровые растворы непосредственно перед бурением и в его процессе.

Сырьё [ править | править код ]

Для приготовления буровых растворов используются тонкодисперсные, пластические глины с минимальным содержанием песка, способные образовывать с водой вязкую, долго не оседающую суспензию. Лучшие свойства имеют существенно щелочные (натрий) разновидности монтморилонитовых (бентонитовых глин), глинопорошки, которые применяются главным образом при бурении нефтяных и газовых скважин и для приготовления глинистых растворов с низкой плотностью.

Вредными примесями в глинах, ухудшающими стабильность глинистых растворов, являются гипс, растворимые соли, известняк.

Согласно техническим условиям (ТУ У 39-688-81 [1] ) 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 [ править | править код ]

Большинство буровых растворов при буровых операциях рециркулирует по следующему циклу:

  1. Буровой раствор замешивается и хранится в специальных ёмкостях.
  2. Буровой насос перекачивает буровой раствор из ёмкости через колонну бурильных труб в скважину.
  3. Буровой раствор по трубам доходит до забоя скважины, где буровое долото разбуривает породу.
  4. Затем буровой раствор начинает возвращаться на поверхность, вынося при этом частицы породы (шлам), которые были отделены долотом.
  5. Буровой раствор поднимается по затрубу — пространству между стенками скважины и бурильной трубой.
  6. 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.

Частицы шлама попадают в жёлоб для удаления. Перед выбросом они могут быть очищены, исходя из экологических и других соображений. Некоторые частицы шлама отбираются геологами для исследований состояния внутри скважины.

Разновидности [ править | править код ]

Раствор буровой лигнитовый щелочной — буровой раствор, в который вводят определенное количество лигнитов, имеющих щелочной характер.

Раствор известково-битумный — буровой раствор на нефтяной основе, дисперсионной средой которого является дизельное топливо или нефть, а дисперсной фазой — высокоокисленный битум, оксид кальция, барит и небольшое количество воды, необходимой для гашения извести.

Раствор облегченный — буровой раствор, уменьшенный в весе, облегченный, который имеет меньшую плотность. Т. о. применяется для бурения и глушения скважин в пластах с низким пластовым давлением.

Раствор полимерный — буровой раствор на водной основе, который содержит высокомолекулярные полимеры линейного строения; применяется обычно при бурении крепких пород.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector