Вопросы по лабораторной № 1 Степанян Т Ю Зрт 17. 1. Значение каждого из исследуемых параметров для успешного выполнения технологических процессов бурения скважин
 Скачать 23 Kb.
|
|
Вопросы по лабораторной № 1 : 1.Значение каждого из исследуемых параметров для успешного выполнения технологических процессов бурения скважин 2.Для каких целей исследуются эти параметры 3.Рациональные значения каждого из рассматриваемых параметров 1.Значение каждого из исследуемых параметров для успешного выполнения технологических процессов бурения скважин 1) Значение Плотности бурового раствора- Задачей контроля является получение достоверной информации о значениях параметров бурового раствора, позволяющей своевременно обнаружить отклонения параметров от их проектных значений и принять соответствующие решения по регулированию свойств бурового раствора. 2) Значения Текучести бурового раствора- является, промывочный раствор должен укреплять стенки скважины, которая, как правило, проходится в рыхлых, слабо устойчивых грунтах. В таких условиях образование первичной фильтрационной корки, образуемой бентонитом, оказывается недостаточным и в этом случае обеспечить стабильность стенок скважины можно только при использовании раствора с высоким пределом текучести 3) Фильтрация бурового раствора-или как говорят на буровом жаргоне водоотдача раствора, эти показатели на прямую влияют на технологический процесс чем меньше фильтрацию чем уже и устойчивее стенки скважины, тем меньше фильтрат бурового раствора проникает в горную породу и продуктивный горизонт, тем с меньшей погрешностью геофизики получат данные по содержанию коллекторов, так как буровой фильтрат абсорбирует углеводороды возле стенок скважины. Фильтрацию поддерживают при помощи полимеров и крахмала в комбинации с твердой фазой они уменьшают ее показатель. Рациональное показание фильтрации 5мл на 30 мин в фильтр прессе. 4) Толщина корки- величина на прямую зависит от фильтрации бурового раствора, чем ниже фильтрация тем уже и устойчивее корка, чем устойчивее корка тем лучше состояние ствола скважины, ствол скважины очень важен в технологическом процессе для СПО, Бурения, и цементирования колонны. Хорошие показатели корки в бурении нефтяных скважин соответствуют 0,5мм 5) содержание абразивных частиц в частности содержание песка, алевритов, очень пагубно влияют на буровой инструмент, в особенности на роторно управляемые системы, телесистемы и винтовые забойные двигатели. Данный параметр уменьшают при помощи системы очистки песко-отделителей. Так же содержание песка влияет на пластическую вязкость а следственно на все реологические параметры бурового раствора. Содержание песка не должно превышать 1% с элементами в КНБК движков и телесистем, если же отсутствуют эти элементы то показатель не должен превышать 2%, во избежание износа насосов и бурильных труб. 6) Структурные свойства бурового раствора буровой раствор имеет свою структуру и ее необходимо поддерживать на структуру влияет активная твердая фаза, и структуро-образователь полимер добавка. СНС это способность бурового раствора удерживать частицы шлама в отсутствии циркуляции, но ее высокие значения приводят к очень осложнениям нормальной циркуляции, если же значения СНС ниже нормы то ствол скважины засоряется шламом в частности на забое или в карманах где набирали зенитный угол. Значения СНС в буровом растворе равны от 3/6-4/8 Фунд / фут в квадрате. 7) Реологические показатели раствора- ее структура показатели РV- пластической вязкости и ДНС- динамическое напряжение сдвига влияют на очистку ствола скважины, если не поддерживать реологию в нужных значениях то инженер по буровым растворам может обеспечить прихват инструмента, сальники, низкую скорость бурения. Показатели пластической вязкости должны быть как можно ниже. Показатели ДНС зависят от диаметров и глубины скважин, на скважинах при кустовом бурении с глубинами в 3-5 тыс метров эти показатели равны 12-32 Фунд / фут в квадрате. 8) Седиментационная устойчивость- параметр благодаря которому плотность раствора располагается одинакова по всему стволу скважины и в буровых емкостях, при хороших значениях СНС раствор имеет стабильную седимантационную устойчивость. Измеряется при помощи прибора ЦС- 2 в двух параметрах. Стабильность и суточный отстой. Стабильность как правило не должна превышать -0,002кг/м3 9) Водородный показатель бурового раствора- При бурении нефтяных и газовых скважин все параметры поддерживают при помощи полимеров, что бы полимеры хорошо работали важен водородный показатель точнее щелочная среда, значения измеряются в интервале от 1 до 14 где 1-7 кислая среда,7нейтральная а все что выше 7ми щелочная, для биополимеров подходит среда от 9,0 до 10,5. В процесе бурения эти показатели скачут в зависимости от пород которые бурят. Поддерживают этот показатель при помощи гидроксидов, карбонатов бикарбонатов, и лимонной кислоты. 2.Для каких целей исследуются эти параметры 1. . Плотность бурового раствора, на протяжении всего бурения конт ролируется специальной службой. В процессе бурения раствор обрабатывается для поддержания заданных свойств. Если плотность будет меньше заданной, уменьшится вес столба жидкости на забой, в связи с этим возможно ГНВП (газонефтеводопроявление).Увеличение плотности сверх заданной, увеличит вес столба жидкости на забой, что в свою очередь может привести к разрыву пласта, поглощению раствора. 2. Текучести бурового раствора точнее ее реологические параметры необходимы для очистки ствола скважины от шлама(выбуренной породы) в зависимости от ее глубины и профиля а также от мощности буровых насосов. Научные институты по бурению скважин составляют оптимальные показатели Условной вязкости ДНС и СНС. Реологию бурового раствора поддерживают при помощи структуро-образователей в частности это биополимеры. Условная вязкость и ее рациональное значение варьируется от 37-55 сек. 3. Фильтрация бурового раствора характеризует способность жидкой фазы бурового раствора ( фильтрата) проникать в поры пласта-коллектора, в микротрещины горных пород, слагающих стенки скважины. Повышение фильтрации способствует кавернообразованию, осыпям и обвалам стенок скважины, повышению вязкости раствора, ухудшению кол-лекторских свойств продуктивных пластов. 4. Толщину глинистой корки определяют после того, как известна водоотдача глинистого раствора. Для этого из фильтра прибора извлекают диск фильтровальной бумаги с коркой глинистого раствора, промывают его водой и укладывают на дно конуса, конус удаляют. Пестик предварительно устанавливают на нуль при соприкосновении с дном конуса. Затем спускают пестик до соприкосновения с коркой в шести точках. За толщину корки принимается средняя из шести замеров. 5. Абразивные частицы попадают в контакт извне ( отходы обработки, пыль) или являются продуктами самого износа, причем каждая частица представляет собой микрорезец, который в зависимости от размеров, формы, угловых параметров может пластически деформировать, царапать или даже срезать микростружку с поверхностей трения. 6. В основе химического воздействия на структурно-механические свойства бурового раствора использована адсорбция, т.е. явление самопроизвольного повышения концентрации растворенного вещества на поверхности диспергированных частиц ( твердых или жидкостных) в гетерогенных системах. Различают физическую, или ван-дер-ваальсову, адсорбцию и химическую, или хемосорбцию. Физическая адсорбция связана с избытком свободной энергии в поверхностном слое и с действием сил поверхностного натяжения. Химическая адсорбция сопровождается химическим взаимодействием ад-сорбтива, т.е. растворенного вещества, и адсорбента, т.е. активного вещества, накапливающего адсорбтив. 7. Наилучшие реологические показатели имели растворы, утяжеленные гравитационными концентратами - осредненными. Используя подобный гравитационный концентрат в качестве утяжелителя, можно приготовлять растворы с высокой плотностью, что имеет актуальное значение в связи со вес возрастающими глубинами бурения нефтяных и газовых скважин. Более высокая утяжеляющая способность гравитационных концентратов по сравнению с флотационными сохраняется и после прогрева их в автоклавах. 8. Седиментационная устойчивость тампонажных растворов играет значительную роль в формировании однородной структуры камня в заколонном пространстве и в конечном счете отражается на качестве разобщения пластов. 9. Определен комплекс показателей, которые необходимо измерять при бурении любых скважин. Он включает измерение плотности, показателя фильтрации, условной вязкости, статического напряжения сдвига СНС и водородного показателя pH. 3.Рациональные значения каждого из рассматриваемых параметров 1. Плотность бурового раствора выбирается исходя из условий предотвращения потери устойчивости горных пород, слагающих стенки скважины и их гидроразрыва. Очень важно также создание нормального противодавления на пласты, насыщенные пластовыми флюидами, препятствующего притоку их в скважину. 2. В интервалах, склонных к потере устойчивости стенок ствола и текучести пород, параметры бурового раствора устанавливаются исходя из необходимости обеспечения устойчивости стенок скважины. В процессе бурения необходимо производить контроль реолологических параметров бурового раствора с целью предупреждения обвалов стенок и размыва устья скважины. 3. Фильтрация бурового раствора в продуктивные и непродуктивные проницаемые горные породы занимает большое место в технологических процессах строительства скважины. Наряду с изменением коллекторских свойств процесс фильтрации и связанные с ним кольматация пор породы, образование глинистой корки и изменение во времени давления на стенках скважины оказывают значительное влияние на возникновение осложнений и аварий в скважине. 4. Хотя толщина глинистой корки является определяющим фактором при возникновении осложнений, связанных с уменьшением диаметра ствола, чрезмерным вращающим моментом, затяжками и прихватом из-за перепада давлений, этому вопросу в литературе уделялось очень мало внимания. Считается, что толщина глинистой корки пропорциональна фильтрационным потерям, поэтому необходимо лишь определять эти потери. 5. Абразивные частицы могут иметь различную форму и быть ориентированы относительно сопряженной поверхности самым различным образом. Способность абразивного зерна вдавливаться в поверхность зависит не только от соотношения их твердости, но и от геометрической формы зерна. Например, зерно с выпуклой поверхностью или острым ребром может быть вдавлено без повреждений в плоскую поверхность более твердого тела. Это объясняет наблюдающийся иногда износ металла абразивными частицами меньшей твердости. Иногда твердость окисных пленок бывает выше твердости самих металлов. 6. На возникновение прихватов под действием перепада давления существенно влияют структурно-механические свойства буровых растворов. Однако регулирование этих свойств не всегда помогает предотвратить прихваты инструмента, находящегося без движения в интервале залегания хорошо проницаемых пород. Поскольку прихваты такого вида наиболее широко распространены, а ликвидация их, особенно на больших глубинах, связана со значительными трудностями, рассмотрение факторов, приводящих к их возникновению, представляет несомненный интерес. 7. По результатам измерений рассчитывают реологические показатели - эффективную и пластическую вязкость, динамическое напряжение сдвига. Через точки, соответствующие значениям ср при различных п, проводят плавную линию - реологическую кривую течения. Нами были определены некоторые реологические показатели полимерных систем на основе фуриловофенолформальдегидной смолы ( ФФ-1Ф), шунгита и термоантрацита в зависимости от степени наполнения в широком диапазоне напряжений сдвига я температур 8. Необходимость нормирования седиментационной устойчивости тампонажных растворов особенно выявляется при цементировании скважин утяжеленными тампонажными растворами. Для повышения седиментационной устойчивости тампонажных растворов может быть рекомендован весь комплекс мероприятий по снижению водоотдачи растворов. 9. Водородный показатель pH - концентрация водородных ионов, характеризующая щелочность или кислотность буровых растворов, определяется колометрически - по окраске универсальной индикаторной бумаги по сравнению с эталонами, а также потенциометрическим методом с помощью потенциометров или рН-метров. |