Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Очистные агенты предназначены для выполнения следующих ос­новных технологических функций:

✓ удаления бурового шлама с забоя при бурении и вынос его вос­ходящим потоком по стволу скважины на поверхность;

•/ охлаждения породоразрушающего инструмента при бурении;

■/ сохранения и повышения устойчивости стенок скважин в гор­ных породах, склонных к нарушению их сплошности;

^ создания гидромониторного эффекта потоком истекающей жид­кости из промывочных каналов;

■/ уменьшения трения элементов породоразрушающего инструмента и бурильной колонны о горную породу;

✓ предотвращения кольматации продуктивных (водоносных, нефте­газоносных) горизонтов и сохранения их естественной проницаемости;

✓" предотвращения выбросов флюидосодержащих компонентов из пластов с высоким пластовым давлением;

•/ удерживания во взвешенном состоянии частиц бурового шлама и утяжелителя при внезапном прекращении циркуляции по стволу скважины;

■/ более эффективного разрушения горных пород на забое в про­цессе бурения;

•/ обеспечения переноса энергии от наземного оборудования (на­сосы, компрессоры) к забойным устройствам — гидропневмоударни­кам, турбобурам, забойным винтовым двигателям и др.

Кроме того, очистные агенты должны удовлетворять определенным требованиям при их применении: приготовляться из недорогих и неде­фицитных материалов, быть нетоксичными и не загрязнять окружаю­щую среду, легко обрабатываться химическими реагентами и менять свои свойства в широком диапазоне, быть устойчивыми к действию минерализованных сред, снижать коррозию и абразивный износ ин­струмента и бурильной колонны. Очистные агенты должны обладать тиксотропными свойствами, надежно закупоривать поры и трещины в поглощающих непродуктивных горизонтах.

На процесс очистки забоя скважины и сохранность керна боль­шую роль оказывает схема циркуляции очистного агента. Существует четыре схемы циркуляции очистного агента: прямая, обратная, при­забойная (местная) и комбинированная (рис. 6.1)

Прямая циркуляция (рис. 6.1, а) заключается в принудительной подаче очистного агента с поверхности по колонне бурильных труб к забою и от забоя по кольцевому каналу между бурильными трубами и стенками скважины к поверхности. При этом продукты разрушения забоя (шлам) выносятся на поверхность. Лишь в особых случаях в состав бурового снаряда включается открытая шламовая труба (наружный шла — мосборник), где скапливаются наиболее крупные частицы шлама. Пря­мая циркуляция проста по устройству и нашла широкое применение.

Рис. 6.1. Схемы прямой (а), обратной (б), местной, или призабойной (в), комбиниро­ванной (г) циркуляции промывочной жидкости при бурении

Обратная циркуляция очистного агента (рис. 6.1,6) осуществляет­ся через устье скважины в кольцевой канал, по которому очистной агент достигает забоя, а затем движется к поверхности по внутренне­му каналу бурильных труб. Обратная циркуляция обеспечивает луч­шую очистку забоя за счет более высокой скорости восходящего потока в бурильных трубах, способствует повышению выхода керна и может быть использована для непрерывной транспортировки керна на по­верхность. Для обратной циркуляции необходима герметизация устья скважины. Обратную циркуляцию нельзя применять при бурении тре­щиноватых и закарстованных пород, в которых теряется промывочная среда.

Местная, или призабойная, циркуляция (рис. 6.1, в) достигается при расхаживании бурового снаряда. При подъеме снаряда происходит заполнение забойного пространства жидкостью, находящейся в сква­жине, а при спуске снаряда она вытесняется через обратный клапан над переходником и поступает на забой. Таким образом создается мест­ная циркуляция, интенсивность которой зависит от частоты расхажи­вания снаряда.

Комбинированная циркуляция (рис. 6.1, г) создается с помощью специального, эжекторного снарядами при бурении с эрлифтом. Жид­кость, движущаяся по колонне бурильных труб вниз, на выходе из труб через специальную насадку имеет высокую скорость истечения. В результате этого около диффузора создается разряжение и проис­ходит подсос жидкости с забоя скважины, которая по патрубку диф­фузора поступает в кольцевое пространство скважины. Этот способ промывки применяют для повышения выхода керна.

Очистные агенты представляют собой дисперсные системы, состоя­щие из дисперсной или твердой фаз и дисперсионной среды, пред­ставленной жидкой или газообразной фазой.

Существует множество классификаций очистных агентов по тем или иным признакам. Наиболее целесообразно определять их класси­фикацию по следующим признакам:

По виду дисперсионной среды:

•/ с водной дисперсионной средой (на водной основе);

■/ углеводородной дисперсионной средой (на углеводородной ос­нове);

■/ газообразные агенты.

По виду дисперсной фазы:

У с твердой (дисперсии, суспензий);

✓" жидкой (эмульсии);

■/ газообразной (аэрированные растворы, пены);

✓ конденсированной;

У комбинированные.

По составу дисперсной фазы или солей: глинистые растворы (суспензии);

✓" силикатно-гуминовые; меловые;

✓ алюминатные;

✓ гипсовые;

✓ хлоркальцевые;

✓ хлоркалиевые и др.

В зависимости от обработки:

■/ обработанные химическими реагентами;

У необработанные.

По условиям применения:

У для нормальных геологических условий;

✓ осложненных условий.

По способу приготовления:

■/ естественные — из разбуриваемых горных пород; ■/ искусственно приготовленные.

По степени минерализации (№С1, %):

✓ пресные и слабоминерализованные (до 0,5);

У средней минерализации (1—3,5);

■/ высокоминерализованные (до 10).

Комментарии запрещены.