Тема 8 Технология промывки скважин и буровые растворы

Функции бурового раствора в процессе бурения скважин. Типы буровых растворов. Основные параметры бурового раствора и их определение. Глинистый раствор как коллоидно-суспензионная система. Глины и глиноматериалы. Изменение свойств глинистых растворов в зависимости от времени, химических добавок и механического воздействия. Основные группы химических реагентов. Определение свойств буровых растворов: плотности, условной вязкости, показателя фильтрации, толщины глинистой корки, концентрации водородных ионов, статического напряжения сдвига, содержания песка, стабильности и седиментации, содержания газа.

Утяжеление глинистых растворов.

Влияние температуры и давления на параметры буровых растворов.

Контроль за качеством промывочной жидкости в процессе бурения скважины.

Функции глинистых растворов в нормальных и осложненных условиях бурения.

Оборудования для приготовления и очистки буровых растворов. Дегазация промывочных жидкостей. Регенерация утяжелителей.

Выбор типа бурового раствора. Технологический регламент буровых растворов.

Техника безопасности и охрана природы при приготовлении и очистке буровых растворов.

Литература: 1, стр. 143... 191

Методические указания

Обязательным условием технологии бурения является промывка скважины. Промывка осуществляется буровым раствором при помощи буровых насосов. Наряду с очисткой забоя буровые растворы выполняют одновременно ряд других важных функций. В связи с этим, необходимо рассмотреть технологические функции буровых растворов и требования к ним.

Разнообразие условий бурения вызывает необходимость применения различных видов буровых растворов. Следует познакомиться с классификацией растворов, их составом и свойствами.

Регулирование показателей буровых растворов осуществляется специальными добавками, химическими реагентами, утяжелителями. Необходимо рассмотреть технологию приготовления, химической обработки и утяжеления растворов.

Вопросы для самоконтроля

1. Функции бурового раствора при бурении.

2. Требования к буровым растворам. Классификация растворов.

3. Основные показатели свойств буровых растворов и их значение в процессе бурения.

4. Цель и сущность химической обработки буровых растворов. Классификация химических растворов.

5. Реагенты стабилизаторы. Характер действия на раствор, область применения.

6. Утяжеление буровых растворов. Требования к утяжелителям.

7. Приготовление буровых растворов.

8. Механические способы и средства очистки буровых растворов.

9. Гидравлические способы очистки буровых растворов.

10. Очистка буровых растворов в гидроциклонах.
11. Дегазация буровых растворов.

12. Контроль за качеством буровых растворов.

13. Бурение скважин с промывкой забоя водой. Преимущества, недостатки и область применения.

14. Эмульсионные растворы. Состав, свойства, преимущества, недостатки и область применения.

15. Аэрированные буровые растворы. Состав, свойства, преимущества, недостатки и область применения.

16. Растворы на нефтяной основе. Состав, свойства, преимущества, недостатки и область применения.

17. Ингибированные и солестойкие растворы, состав, свойства, преимущества, недостатки и область применения.

18. Правила техники безопасности, охрана окружающей среды при приготовлении, химической обработке и очистке буровых растворов.

Тема 9 Осложнения в процессе бурения скважин

Понятие об осложнении в процессе бурения скважины.

Осложнения, вызывающие нарушение целостности стенок скважины. Виды нарушения целостности стенок скважины: причины, признаки, способы предупреждения и ликвидации.

Причины, признаки, предупреждение и ликвидация поглощений бурового раствора.

Причина, признаки, предупреждение и ликвидация газовых, нефтяных и водяных проявлений. Грифоны и межколонные проявления. Противовыбросовое оборудование. Действие буровой бригады при угрозе выброса.

Особенности проводки скважин в условиях сероводородной агрессии.

Осложнения скважин в многолетнемерзлых породах.

Охрана труда и природы при ликвидации осложнений.

Литература: 1, стр. 191.„221

Методические указания

Осложнениями называются всевозможные нарушения нормального технологического процесса бурения скважин, вызванные нарушением состояния буровой скважины, ведущие за собой дополнительные затраты времени, рабочей силы и материально-технических средств.

Осложнения могут быть вызваны геологическими, техническими и организационными причинами.

Наиболее распространенные виды осложнений: осложнения, вызывающие нарушения целостности стенок скважины, поглощения бурового раствора, нефте-, газо-, или водопроявления.

При изучении данной темы необходимо рассмотреть виды осложнений, признаки, меры предупреждения, способы ликвидации и применяемые при этом материалы, инструмент и оборудование. Особое внимание следует обратить на вопросы охраны труда и природы при предупреждении и ликвидации осложнений.

Вопросы для самоконтроля

1. Осложнения при бурении скважин: понятия, классификация осложнений, влияние их на показатели бурения.

2. Признаки, причины и отрицательные последствия осыпей, обвалов.

3. Предупреждение и борьба с обвалами стенок скважины.

4. Признаки, причины и классификация поглощений бурового раствора.

5. Исследование поглощений бурового раствора.

6. Предупреждение и ликвидация поглощений бурового раствора.

7. Сущность и причины газонефтеводопроявлений.

8. Предупреждение газонефтеводопроявлений.

9. Схема обвязки устья скважины противовыбросовым оборудованием.

10. Причины, предупреждения и ликвидация грифонов.

11. Техника безопасности и охрана природы при газонефтеводопроявлениях.

12. Осложнения при бурении скважин в многолетнемерзлых породах.

13. Осложнения при проводке скважин в сероводородосодержащих породах.

Тема 10 Режим бурения

Понятие о режиме бурения. Влияние параметров режима бурения на количественные и качественные показатели бурения. Выбор способа бурения.

Забойные двигатели. Назначение, устройство, основные типоразмеры, принцип действия турбобура, винтового (объемного) двигателя, электробура. Основные правила эксплуатации забойных двигателей.

Особенности режима бурения при бурении роторным, турбинным способом, винтовыми забойными двигателями и электробурами.

Контроль параметров режима бурения. Применение ЭВМ для выбора оптимальных параметров режима бурения.

Литература: 1, стр. 221...283

Методические указания

Для достижения наилучших качественных и технико-экономических показателей бурения необходимо оптимальное сочетание характеристики привода долота, конструктивных особенностей и работоспособности элементов породоразрушающего инструмента, а также наиболее эффективных режимов отработки долот в конкретных геолого-технических условиях

Сочетание параметров, которые влияют на показатели работы долота и которые бурильщик может оперативно изменить с поста управления, называется режимом бурения. К числу таких параметров относятся: осевая нагрузка на долоте, число оборотов долота, количество и качество бурового раствора.

Необходимо тщательно изучить влияние перечисленных выше параметров режима бурения на показатели работы долота: механическую скорость бурения, проходку на долото, долговечность долота и рейсовую скорость. При этом следует обратить внимание на особенности влияния этих параметров при различных способах бурения.

Поддерживание установленного режима бурения требует постоянного контроля за значениями параметров в процессе бурения, который осуществляется с помощью гидравлического индикатора веса, пультов контроля процессов бурения, телеметрических систем.

Вопросы для самоконтроля

1. Понятие о режиме бурения и его параметрах. Разновидности режимов бурения.

2. Влияние количества бурового раствора на показатели бурения при различных способах

бурения.

3. Влияние качества бурового раствора на показатели бурения при различных способах

бурения.

4. Влияние скорости вращения долота на показатели бурения.

5. Влияние осевой нагрузки на долото и показатели бурения.

6. Технологические особенности режима турбинного бурения.

7. Технологические особенности режима роторного бурения.

8. Технологические особенности режима бурения электробуром.

9. Технологические особенности режима бурения с отбором керна.