Выбор промывочного агента для бурения скважины
Ствол скважины длительное время находится в необсаженном состоянии при значительном всестороннем давлении, что является причиной обвалов и осыпей, вызывающих посадки, затяжки, прихваты бурильного инструмента, недоходы обсадных колонн до проектных глубин. Проходка ствола скважины в неустойчивых породах также осложняет процесс бурения, так как такие породы способствуют обвалам и вследствие этого прихватам бурильного инструмента. Кроме этого, в некоторых районах, подверженных карстообразованию, ствол скважины иногда попадает в огромные каверны[6].
Идеальный буровой раствор, применяемый при бурении скважин, должен отвечать следующим требованиям:
· способствовать повышению скорости проходки;
· позволять поддерживать низкое содержание твердой фазы, благодаря чему до минимума снижается опасность загрязнения пласта;
· повышать устойчивость ствола, ингибировать склонные к осложнениям породы и обеспечивать сохранение целостности выбуренной породы, благодаря чему облегчается ее удаление;
· обеспечивать поддержание на стабильном уровне статического напряжения сдвига и улучшенную очистку ствола без чрезмерных пульсаций давления в процессе спускоподъемных операций;
· проявлять низкую токсичную и высокую термостабильность;
· давать возможность экономить денежные средства, при этом затраты на контролирование и поддержание необходимых свойств бурового раствора с лихвой окупаются.
Для устранения осложнений скважину бурят с применением высококачественной промывочной жидкости. Непрерывная циркуляция промывочной жидкости в стволе скважины обеспечивает не только очистку забоя от выбуренной породы, но и охлаждение и смазку долота.
Глинистые растворы, применяемые в качестве промывочной жидкости, глинизируют стенки скважины и удерживают во взвешенном состоянии выбуренные частицы породы в покоящейся жидкости, т. е. в период прекращения циркуляции. Они являются одним из наиболее распространенных видов промывочных жидкостей, применяемых при бурении нефтяных и газовых скважин. Обработанные химическими реагентами они образуют устойчивую суспензионно-коллоидную дисперсную систему с небольшой водоотдачей и необходимыми структурно-механическими качествами. При нормальных условиях бурения нетрудно регулировать их параметры[9].
Глинистый раствор – это смесь мелких частиц глины с водой, приготовленная так, что частицы глины находятся во взвешенном состоянии.
Глинистый раствор приготовляется непосредственно на буровой при помощи глиномешалок[8].
Для выбора бурового раствора воспользуемся информацией о горных породах, их проницаемости, пластовых давлениях и номинальных диаметрах скважины представленных в таблицах 1.1 и 2.2. В соответствии с геолого- техническими условиями определяем компонентный состав бурового раствора, одинаковый для всех интервалов: ингибированный полимер-глинистый раствор, в состав которого входят бентонитовый глинопорошок, вода, утяжелитель (барит), ССБ, ФХЛС, нефть, графит, хроматы, эмульгаторы, пеногаситель, КМЦ.
Технологические параметры бурового раствора приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 Технологические параметры бурового раствора
Интервал |
Параметры раствора |
Реолог. св-ва |
Содержание |
|||||||
От, м |
До, м |
плот — Ность, Кг/мі |
Услов. Вяз-ть С |
водо — Отдача Смі/30ґ |
Пласт. Вяз-ть МПа*с |
динам Напряж Сдв, дПа |
Колоид Фазы |
Песка |
Твердой фазы |
|
всего |
||||||||||
об. % |
Вес,% |
|||||||||
0 1020 2010 2232 2312 2391 2489 2581 2697 2803 2907 |
1020 2010 2232 3212 3291 2489 2581 2697 2803 2907 3076 |
1150 1180 1260 1360 1460 1560 1640 1720 1860 1980 2130 |
35-45 35-45 35-45 35-45 40-50 40-50 40-50 40-50 40-50 40-60 40-60 |
4-5 3-3,5 3-3,5 3-3,5 3-3,5 3-3,5 3-3,5 3-3,5 3-3,5 3-3,5 3-3,5 |
20 30 30 30 40 45 45 45 50 50 50 |
70 70 70 70 85 90 90 100 120 140 150 |
3,0 3,0 3,0 3,0 2,9 2,7 2,6 2,5 2,3 2,2 2,0 |
2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 |
9,4 11,3 16,3 22,5 28,8 35,0 40,0 45,0 53,8 61,3 70,6 |
21,2 24,8 33,5 43,0 51,2 58,3 63,4 68,0 75,1 80,4 86,2 |