Буровые растворы: типы, свойства. Выполнила студентка группы ТНМ-18-01 (20) Филоненко Екатерина ПРОМЫВКА СКВАЖИН Функции бурового раствора: вынос частиц выбуренной породы из скважины; передача энергии турбобуру или винтовому двигателю; предупреждение -поступления в скважину нефти, газа и воды; удержание частичек разбуренной породы во взвешенном состоянии при прекращении циркуляции; охлаждение и смазывание трущихся деталей долота; уменьшение трения бурильных труб о стенки скважины; предотвращение обвалов пород со стенок скважины; уменьшение проницаемости стенок скважины, благодаря коркообразованию. ПРОМВОЧНЫЕ ЖИДКОСТИ агенты на водной основе (техническая вода, естественные буровые растворы, глинистые и неглинистые растворы); агенты на углеводородной основе; агенты на основе эмульсий; газообразные и аэрированные агенты. СВОЙСТВА БУРОВЫХ РАСТВОРОВ Плотность; Вязкость; Показатель фильтрации; Статическое напряжение сдвига; Стабильность; Суточный отстой; Содержание песка; Водородный показатель. СОСТАВ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ Приготовление буровых растворов требует использования тонкодисперсионных глиняных веществ с высокой степенью пластичности и невысоким процентом песчаных частиц. Наилучшими свойствами обладают разновидности глиняных порошков на основе щелочных составов, и они дают растворы с невысоким показателем плотности. При создании бурового раствора важно следить, чтобы туда не попали вредные примеси, к которым относится гипс, частицы известняка, а также соли, способные растворяться в воде. В случае необходимости улучшения свойств туда добавляют реагенты. ВИДЫ И ТИПЫ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ Современная классификация включает следующие виды жидкостей для промывки: Растворы на основе воды: безглинистые составы (вода, безглинистые водные растворы, суспензии, безглинистые полимерные растворы), глинистые вещества (на пресной воде, на минерализованной воде, глинистые растворы, ингибирующие глинистые растворы, известковые, гипсовые и хлоркальциевые), промывочные жидкости на неводной основе – растворы на углеводородной основе, дегазированная нефть и нефтепродукты; Жидкости аэрированного типа (до 15 % воздуха), пены (до 60 % воздуха); Газообразные реагенты – воздух, природный газ и выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания, продукты горения. ТЕХНИЧЕСКАЯ ВОДА + Легко прокачивается, хорошо удаляет шлам с забоя скважины и охлаждает долото; - Возникает опасность прихвата бурильной колонны, так как вода не способна удерживать во взвешенном состоянии частицы выбуренной породы при прекращении циркуляции. - Могут быть обвалы пород со стенки скважины, так как вода не обеспечивает должного гидростатического давления. Естественным буровым раствором называют водную суспензию, образующуюся в скважине в результате диспергирования шлама горных пород, разбуриваемых на воде. + Значительное сокращение потребности в привозных материалах на их приготовление и обработку, что ведет к удешевлению растворов. ГЛИНИСТЫЕ БУРОВЫЕ РАСТВОРЫ Глинистые растворы глинизируют стенки скважины, образуя тонкую плотную корку, которая препятствует проникновению фильтрата в пласты. Их плотность и вязкость таковы, что растворы удерживают шлам разбуренной породы даже в покое, предотвращая его оседание на забой при перерывах в промывке. Утяжеленные глинистые растворы, создавая большое противодавление на пласты, предупреждают проникновение пластовых вод, нефти и газа в скважину и открытое фонтанирование при бурении. Однако по этим же причинам затруднено отделение частиц породы в циркуляционной системе бурового раствора. РАСТВОРЫ НА УГЛЕВОДОРОДНОЙ ОСНОВЕ Представляют собой многокомпонентную систему, в которой дисперсионной средой является нефть или жидкие нефтепродукты, а дисперсной фазой - окисленный битум, асфальт или специально обработанная глина. Буровые растворы на углеводородной основе не оказывают отрицательного влияния на свойства коллекторов нефти и газа, обладают смазывающей способностью: при их использовании уменьшается расход мощности на холостое вращение бурильной колонны в стволе скважины и снижается износ бурильных труб и долот. Однако стоимость приготовления таких буровых растворов довольно высока, они пожароопасны, трудно удаляются с инструмента и оборудования. ЭМУЛЬСИОННЫЕ БУРОВЫЕ РАСТВОРЫ Буровой раствор, приготовленный на основе эмульсии типа «вода в нефти», называется обращенным эмульсионным или инвертной эмульсией. Жидкая фаза такого раствора на 60-70 % состоит из нефти или нефтепродуктов, остальное вода. Однако содержание воды в инвертной эмульсии может быть доведено до 80 % и выше, если в нее ввести специальные эмульгаторы. Эмульсионные буровые растворы используются при бурении в глинистых отложениях и солевых толщах. Они обладают хорошими смазочными свойствами и способствуют предупреждению прихвата инструмента в скважине. АЭРИРОВАННЫЕ БУРОВЫЕ РАСТВОРЫ Представляют собой смеси пузырьков воздуха с промывочными жидкостями в соотношении до 30 к 1. Для повышения стабильности аэрированных растворов в их состав вводят реагенты - поверхностно-активные вещества и пенообразователи. Аэрированные буровые растворы обладают теми же свойствами, что и жидкости, из которых они приготовлены. Вместе с тем, большим преимуществом аэрированных жидкостей является возможность их применения в осложненных условиях бурения, при катастрофических поглощениях промывочных жидкостей, вскрытии продуктивных пластов с низким давлением. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Тип и свойства бурового раствора должны обеспечивать безаварийные условия бурения с высокими техникоэкономическими показателями, а также качество вскрытия продуктивных горизонтов. Его использование позволяет решить большой спектр задач. В связи с этим, применение буровых растворов обязательно как в процессе бурения скважины, так в процессе эксплуатации любого промысла. Современные буровые растворы отличаются по составам, весу, вязкости и прочим характеристикам, поэтому их приготовление производится с учетом таких факторов, как индивидуальные особенности разрабатываемых залежей, применяемые технологии, финансовые параметры и т.д.
