Зачистка забоя от выбуренной породы
Легкость удаления выбуренной породы зависит от размера и веса обломков и расхода жидкости, или, скорости восходящего потока бурраствора. Это зависит от такой характеристики бурраствора, как вязкость. Бурраствор с большой вязкостью лучше чистит скважину.
Также играет роль вес бурраствора (плотность). У бурраствора с большим весом больший фактор плавучести. Вероятность того, что обломки осядут обратно на забой, меньше, они легче поднимаются к поверхности.
УДЕРЖИВАНИЕ ШЛАМА ВО ВЗВЕШЕННОМ СОСТОЯНИИ
Для удерживания выбуренных частиц во взвешенном состоянии при остановке циркуляции, бурраствор должен обладать СНС-статистическим напряжением сдвига т.е. гелевой структурой. Это не тоже самое, что вязкость. Гелевая структура это свойство бурраствора в статическом состоянии, в то время как вязкость это характеристика движущегося бурраствора.
Слишком сильная гелевая структура может вызвать перебои в циркуляции и эффект свабирования при спуско-подъемных операциях резко повышая или снижая давление на забое.
Когда бурраствор поступает на поверхность, необходимо отделить от него обломки выбуренной породы. Это обычно делается с помощью специального оборудования или отстаиванием.
Все виды оборудования для удаления обломков лучше работают с буррасвором с низкой вязкостью и СНС. Высокое СНС усложняет осаждение обломков.
Также важен химический состав бурраствора. Если бурраствор вступает в реакцию с обломками, они уменьшаются в размере и их труднее удалить из раствора.
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПЛАСТА
В проницаемых пластах жидкая часть бурраствора (фильтрат) проникает в пласт. Твердые частицы остаются в виде глинистой корки.
Загрязнение пласта зависит главным образом от фильтрационных характеристик раствора. Глинистая корка может повлиять на проницаемость продуктивного пласта. Фильтрат тоже может проникать в пласт, создавая зону непроницаемую для пластового флюида.
СОСТАВ БУРОВОГО РАСТВОРА
Итак, мы рассмотрели функции свойства бурраствора. Следующий шаг это изучение химического состава при работе со специальными добавками. Для того чтобы все это лучше понять, необходимо изучить химический состав бурраствора.
Бурраствор состоит из смеси жидкостей, твердых частиц и, иногда, газов. Обычно мы говорим о них как о жидкой и твердой фазе. В большинстве растворов присутствуют по крайней мере две фазы. Исключение составляет только газ в бурении с очисткой забоя воздухом и жидкость в проведении испытании на соляном растворе.
Давайте посмотрим на некоторые фазы:
1) Газообразная фаза (Gaseous Phase)
Это может быть непрерывной фазой при бурении с очисткой забоя воздухом или прерывистой фазой при бурении с промывкой пенообразным материалом. В этом случае газ, чаще всего воздух, содержится в пене в виде пузырьков.
2) Жидкая фаза (Liquid Phase)
Так же, как и газообразная, жидкая фаза может быть непрерывной или прерывистой. В любом случае, жидкая фаза достигается следующим образом:
а) Основная жидкость
Напр. Вода
Сырая нефть
Диз.топливо
Нефть с парафином
б) продукты, растворенные в основной жидкости.
Это могут быть продукты бурраствора, добавленную в основную жидкость для изменения ее качеств. Например:
Соли для плотности
Соли для ингбирования
Химикаты для щелочности
Битум для вязкости
Также, в бурраствор могут попасть растворимые породы в результате взаимодействия бурраствора и пласта.
Соли из соляных разрезов
Ионы от взаимодействия с глиной
Все растворимые твердые частицы тем или иным образом изменяют свойства бурраствора.
3) Твердая фаза (Solids Phase)
В отличии от двух предыдущих фаз, твердая фаза всегда прерывистая. Она состоит из:
а) Продукты бурраствора, добавленных в раствор. Это могут быть активные частицы, реагирующие с основной жидкостью для придания определенных свойств бурраствору (например предварительно гидратированный бентонит для придания вязкости). Могут быть инертные частицы, не вступающие в реакцию.
б) Выбуренные твердые частицы из пласта. Так же, как и продукты бурраствора, выбуренные частицы могут быть активными и инертными, т.к. некоторые пласты реагируют с бурраствором, а некоторые нет.