Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

К буровым растворам на нефтяной основе (РНО) относятся трехфазные системы, дисперсионной средой которых являются нефтепродукты (сырая нефть, дизельное топливо), а дисперсной фазой — битумы, органофильные глины, наполнители (утяжели­тель. мел, асбест и другие твердые дисперсные материалы), а также эмульгированная вода различной минерализации. К растворам на нефтяной основе относятся как нефтяные растворы, содержащие Воду (до 5… 10%), так и эмульсии, концентрация воды в которых может достигать 95 %.

Растворы на нефтяной основе не снижают продуктивность пластов, обеспечивают возможность бурения в неустойчивых, набухающих или расширяющихся в водной среде породах, пре­дотвращают сальникообразование и прихваты инструмента, об­ладают смазочными свойствами, что облегчает спускоподъем­ные операции и снижает возможность аварий. Эти системы не обладают электропроводимостью, предохраняют инструмент от коррозии.

К недостаткам PH О относятся:

• невозможность проведения стандартного электрокаротажа;

• трудность регулирования структурно-реологических свойств;

• существенная зависимость вязкостных и тиксотропных свойств от температуры и давления, что обусловливает трудности поддер­жания необходимого уровня структурообразования в забойных условиях;

• трудность поддержания свойств при попадании воды и других загрязняющих добавок;

• отрицательное влияние на резиновые детали, контактиру­ющие с раствором;

• сложность приготовления.

Эмульсионные растворы. Эмульсия — двухфазная система, со­стоящая из мельчайших капелек масла[7], расположенных в воде, или мельчайших капелек воды, распределенных в масле.

Если смешивается только вода и масло, то образующиеся при перемешивании капельки будут сливаться (коалесцировать) пос­ле прекращения размешивания и образовывать отдельные слои. Этого не произойдет, если к смеси масла и воды добавить в не­большом количестве третье вещество, называемое эмульгатором, которое распределяется на поверхности капель, уменьшая поверх­ностное натяжение и вызывая отталкивание их друг от друга. От обычных глинистых растворов эмульсионные глинистые раство-ч ры отличаются присутствием в системе дополнительного компо — ] нента в виде мельчайших капелек нефти или некоторых продук­тов ее переработки.

Эмульсионные глинистые растворы можно приготавливать из самых различных исходных глинистых растворов. В качестве эмуль­гаторов используют крахмал, натриевую карбокс и метил целлюло­зу (КМЦ), бентонит, лигниты, натриевые, калиевые и алюмини­евые соли высших жирных кислот и другие вещества. У больший: , ства глинистых растворов эмульгатором является само глинистое ‘ вещество, поэтому эмульсия может образоваться и без добавле­ния специального эмульгатора. Однако в этих случаях периоди-

ческое добавление эмульгаторов необходимо для получения более устойчивой эмульсии.

Нефть и эмульгатор предпочтительно вводить в глинистый ра­створ по специальной линии, подводяшей масло к приему буро­вого насоса. При такой подаче обеспечивается лучшее перемеши­вание и, следовательно, эмульгирование раствора. Нефть и эмуль­гатор в раствор следует добавлять после спуска нового долота на забой и немедленно после наращивания, чтобы избежать переры­ва в процессе эмульгирования. Химическая обработка эмульсион­ного раствора при его приготовлении в процессе бурения произ­водится обычным способом. В зависимости от заданных парамет­ров (плотности, водоотдачи, структурно-механических свойств) количество нефтяного компонента в эмульсионном растворе мо­жет колебаться в значительных пределах (от 8 до 50 %).

Для интенсивного эмульгирования вводимых в глинистый ра­створ нефтяных компонентов применяются диспергаторы различ­ных конструкций.

Нефтяные растворы. Для бурения в осложненных условиях, главным образом для вскрытия продуктивных пластов, применя­ют промывочные жидкости на неводной основе, в которых дис­персионной средой является не вода, а продукты нефти.

В отечественном бурении находят применение два вида нефтя­ных растворов:

• с дизельным дистиллятором или дизельным топливом в каче­стве дисперсионной среды, стабилизированный натриевым мы­лом окисленного парафина. Состав раствора: !0… 20% битума;

1,5.. . 3,0 % натриевого мыла окисленного парафина; 0,7… 1,5 % ед­кого натра; 1,5% воды; остальное (до 100%) — нефтяная основа (дизельный дистиллят или дизельное топливо);

• на основе дистиллятных нефтепродуктов (дисперсионная сре­да), стабилизированный натриевым мылом окисленного петрола — тума (2…5%); окисленного битума (15…25%); остальные компо­ненты — в том же количестве, что и в растворе первого вида.

Плотность растворов на нефтяной основе может изменяться в широком диапазоне. Неутяжеленный раствор обычно имеет плот­ность 900 кг/м3, при утяжелении плотность может быть доведена До 2 200 и даже до 2 500 кг/м3.

Процесс приготовления раствора на нефтяной основе заклю­чается в растворении битума и окисленного нефтепродукта (пет- ролатума или парафина) в дисперсионной среде (дизельном топ­ливе, дистиллятных нефтепродуктах).

Вязкость и статическое напряжение сдвига раствора на нефтя­ной основе регулируются изменением концентраций химических Реагентов, в качестве которых выступают мыло, а также концент­раций твердой фазы — частичек битума. Добавление в систему органических кислот разжижает раствор. Добавление шелочи ока-

зывает противоположное действие — вязкость раствора увеличи­вается.

Одно из основных преимуществ растворов на нефтяной осно­ве — их крайне незначительная фильтрация через пористые поро­ды. Нередко фильтрация полностью отсутствует.

При бурении РНО необходимо применять детали, изготовлен­ные из резины специальных нефтестойких сортов. Так как нефтя­ные продукты, используемые для приготовления растворов в ка­честве основы, не проводят электрический ток, возникают зат­руднения во время проведения электрометрических работ. Раство­ры на нефтяной основе дороги, поэтому при бурении в обвязке буровых насосов предусматриваются дополнительные сооруже­ния для предупреждения потерь раствора (крытая циркуляцион­ная система; соответствующее оборудование устья скважины, по­зволяющее собрать раствор в случае переливания его через устье и т. д.). Особую осторожность следует проявлять в связи с доволь­но легкой воспламеняемостью нефтяной основы. При работе с этими растворами требуется особенно строгое соблюдение всех правил противопожарной безопасности и проведение необходи­мых профилактических мероприятий.

Комментарии запрещены.