Дополнительные сведения

СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ ПРИМЕНЕНИЯ БУРОВОГО РАСТВОРА

Технологическая карта – это план применения различных типов бурового раствора по интервалам проходки. Ее составление намного проще, чем многие думают.

Первый этап – это обдумывание того, какие функции должен выполнять бурраствор. Эти функции уже обсуждались выше. Можно перечислить нужные нам свойства бурраствора:

1) вес бурраствора;

2) химический состав;

3) водоотдача;

4) вязкость;

5) гелевая структура;

6) смазывающая способность.

Необходимо ответить на такие вопросы, как «Какой вес?» или « Какой химический состав?». Для этого необходима дополнительная информация:

А) какова конструкция скважины?

Б) какие пласты встречаются на каждом интервале?

В) каково пластовое давление на каждом интервале?

Теперь можно применять цифры к упомянутым выше свойствам.

Обычная последовательность следующая:

1. Выбор химического состава. Обычно он выбирается в соответствии с составом пластов.

2. Выбор добавок для придания вязкости, гелевой структуры и контроля водоотдачи. Эти добавки должны соответствовать химическому составу.

3. Выбор веса бурраствора. Он выбирается в соответствии с давлении в пластах.

Хотя эти проблемы не обсуждались вплотную, вы видите, что составить технологическую карту довольно просто. Нужно следовать логическим этапам. Самое главное – в самом начале определить функции бурового раствора.

ФУНКЦИИ И СВОЙСТВА БУРОВЫХ РАСТВОРОВ

Вращательный метод бурения скважин, отличается 2 важными факторами:

1) Долото вращается на забое скважины;

2) Раствор проходит вниз по бурильной колонне, через долото, и вверх по затрубному пространству.

Здесь мы обратим внимание роли циркулирующих растворов; функциям, выполняемым растворами; свойствам растворов, помогающим осуществить эти функции; а также возможным нежелательным побочным эффектам, которые следует свести к минимуму. К сожалению, св-ва раствора, пригодные для выполнения одной функции, могут быть неприемлемыми для другой.

Существует 8 основных функций бурового раствора:

1. Вынос частиц выбуренных и обвалившихся пород на поверхность;

2. Удерживание выбуренных и обвалившихся пород в затрубном пространстве во взвешенном состоянии при прекращении промывки;

3. Контроль подземного давления;

4. Охлаждение и смазка долота и бурильной колонны;

5. Поддержка стенок ствола скважины;

6. Помощь в удержании веса колонны и обсадных труб;

7. Передача гидравлической энергии на породу под долотом;

8. Обеспечение подходящей среды для проведения каротажных измерений.

Для того чтобы добиться выполнения этих функций, следует свести к минимуму следующие побочные эффекты:

1) Вред, наносимый подземным пластам, особенно продуктивным.

2) Коррозия колонны и обсадных труб.

3) Снижение скорости проходки.

4) Проблемы, связанные с пульсацией, поршневанием, и давлением циркуляции.

5) Поглощение.

6) Затягивание и прихват колонны между стенками скважины.

7) Эрозия ствола скважины.

8) Удерживание буровым растворам нежелательных твердых частиц в отстойнике.

9) Износ деталей насоса.

10) Загрязнение жидких цементных растворов.

11) Загрязнение окружающей среды

Раствор, который, казалось бы, обладает всеми упомянутыми ранее свойствами, в определенных условиях ствола скважины может оказаться дефективным. В частности, бурраствору следует:

1. Противостоять возможному загрязнению от внешних источников.

2. Сохранять стабильность при повышенных температурах и давлении.

ВЫНОС ВЫБУРЕННЫХ И ОБВАЛИВШИХСЯ ПОРОД

Выбуренные и обвалившиеся породы как правило тяжелее бурраствора. Таким образом, они поднимаются раствором, текущем в затрубном пространстве, и в тоже время на них действует сила притяжения, которая заставляет их оседать на забой. Скорость, с которой эти частицы оседают в текущем растворе, в основном зависит от плотности и вязкости раствора, а также от размера, формы и плотности самих частиц.

Так как раствор в затрубном пространстве течет вверх, скорость, с которой поднимаются частицы, является разницей между кольцевой скоростью и скоростью оседания шлама. Если скважина не прочищена должным образом, твердые частицы будут скапливаться в межтрубном пространстве, вызывая тем самым усиление крутящего момента, затяжки, увеличение нагрузки и повышения гидростатических давлений. Возможными последствиями могут стать поломка труб, прихват колонны, снижение скорости проходки и поглощение бурраствора.

КОНТРОЛЬ ЗА ПОДЗЕМНЫМ ДАВЛЕНИЕМ

Вода, газ и нефть, находящиеся под землей, содержатся под большим давлением. Необходимо создать противодавление на стенки скважины, чтобы предотвратить неуправляемый приток пластовых флюидов в ствол скважины. Контроль достигается посредством поддержания достаточного гидростатического давления в затрубном пространстве. Гидростатическое давление прямо пропорционально плотности бурового раствора и высоте столба бурового раствора в скважине.