Лекции по бурению нефтяных и газовых скважин. Лекции. Презентация 1 понятие о скважине, история бурения скважин, основные элементы скважины, классификация скважин по назначению и пространственному положению ствола, этапы строительства скважины, понятие о конструкции скважины
 Скачать 0.71 Mb.
|
ЛЕКЦИЯ №4 (презентация БУРОВЫЕ ПРОМЫВОЧНЫЕ И ТАМПОНАЖНЫЕ РАСТВОРЫ): Буровые промывочные и тампонажные растворы. Буферные жидкости.ПРОМЫВКА СКВАЖИН. Промывка скважины (лекция 1, слайд 12-18) – одна из самых ответственных операций, выполняемых при бурении. Промывка скважины производится по средствам бурового раствора, который должен выполнять следующие функции: - производить вынос выбуренных частиц, шлама; - передача энергии к ВЗД; - создание противодавления на пласт, предотвращение поступления пластового флюида в скважину; - удерживание выбуренных частиц во взвешенном состоянии при остановке циркуляции; - создание противодавления на стенки скважины, предотвращать обвалообразование; - уменьшать силу трения между бурильной колонной и стенками скважины; - снижать фильтрацию флюида в пласты, путем коркообразования; - быть каналом связи для передачи информации от забоя на поверхность; - охлаждать породоразрушающий инструмент. Соответственно буровой раствор должен соответствовать ряду требований: - Не оказывать вредного (абразивный, коррозионный износ) воздействия на забойные двигатели, буровой инструмент; - Легко прокачиваться и легко очищаться от шлама и газа; - Быть безопасным для людей и окружающей среды; Быть доступным и не дорогим, допускать возможность многократного его использования. Можно выделить два класса буровых растворов: 1. буровые растворы на водной основе 2. буровые растворы на нефтяной основе. Буровые растворы на водной основе. Наиболее широкое применение получили растворы на водной основе: глинистые, полимер – глинистые, полимерные. Основные преимущества: - Доступность материалов и их дешевизна; - Простота приготовление, обработки и очистки растворов; - Экологическая безопасность. Недостатки: - Загрязнение продуктивного пласта; - Низкая смазывающая способность. Буровые растворы на нефтяной основе. Последнее время данный класс растворов получил широкое распространение. Основой раствора служат углеводороды (нефть, дизельное топливо, масла). Содержание углеводородов может достигать до 70%. Преимущества: - Сохранение коллекторских свойств пласта; - Хорошая смазывающая способность пласта; - Хорошая управляемость растворов. Недостатки: - Высокая стоимость раствора; - Сложность приготовления, очистки раствора; - Невозможность проведения газового каротажа в процессе бурения. Основные параметры буровых растворов. Основными параметрами бурового раствора являются: - Плотность бурового раствора (гр/см3); - Условная вязкость (сек); - Показатель фильтрации - водоотдача (см3/30мин); - Статическое напряжение сдвига (Па); - Содержание песка (%); - Водородный показатель рН, характеризует щелочность или кислотность раствора; - Толщина корки (мм). Плотность (удельный вес) – масса (вес) единицы объема бурового раствора. Определяют: ареометром или рычажными весами (лекция 2, слайд 38).  Ареометр АГ – 1 состоит из стакана с раствором (2) поплавка – шкалы (1) и съемного груза (3). Стакан имеет внутреннюю полость в которой размещена дробь, обеспечивающая необходимый вес стакана. Прибор имеет две шкалы, градуированные в (г/см3), одна шкала от 1,0 до 1,8; другая от 1,7 до 2,5. Для измерения плотности необходимо иметь вертикальный сосуд с водой. Ведерко входит в комплект прибора. Подготовка прибора заключается в проверке его на воде. Условная вязкость. Условная вязкость косвенно характеризует гидравлическое сопротивление течению, т.е. подвижность бурового раствора. В полевых условиях используются условной вязкостью, которая определяется прибором СВП-5 (стандартный полевой вязкозиметр) либо воронкой Марша. Он представляет собой воронку с длинной 100мм и диаметром 5мм трубочкой. В комплект входит кружка 500 мл и сеточка. Объем воронки 700 мл, на излив определяют 500 мл. Условная вязкость выражается в секундах.  Водоотдача (фильтрация) – способность глинистого раствора отфильтровывать воду при повышенном перепаде давления. За водоотдачу принимают количество фильтрата, которое отфильтровывается из раствора через фильтр диаметром 75мм за 30 минут. Определяют по прибору ВМ – 6 и выражается см3/30мин.  Прибор ВМ – 6 состоит из следующих узлов: основания 7; напорного цилиндра 3; фильтрационного стакана 5. Напорный цилиндр имеет втулку – плунжер 1 и груза – шкалы 2; игольчатый клапан 4. В свою очередь фильтрационный стакан имеет фильтр 9; прокладка 8; пробка 6. Для приготовления и обработки буровых растворов применяются следующие реагенты (лекция 5, слайд 1-2): - Структурообразователи (глина, полимеры); - Для регулирования реологических свойств; - Для регулирования фильтрационных свойств; - Для регулирования водородного показателя рН; - Для регулирования плотности бурового раствора. Приготовление и очистка буровых растворов (лекция 10). ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ СКВАЖИН. Функции тампонажных растворов (лекция 11, слайд 8-9). Тампонажные растворы должны отвечать следующим требованиям (лекция 11, слайд 10-11): - Цементный раствор должен легко прокачиваться в течении времени, необходимого для его транспортировки в заданный интервал скважины, а в покое устойчив к выпадению в осадок; - По окончанию прокачки цементный раствор должен иметь короткий срок схватывания; - Образовавшийся цементный камень должен быть непроницаемым, долговечным и стойким против коррозии пластовых флюидов при всех изменениях температуры и давления в процессе эксплуатации скважины. Различают цементы для «холодных» и «горячих» скважин. Для цементирования скважины используют два типа цементного раствора: «гельцементный раствор» и «чистый цементный раствор». В цементные растворы также добавляют различные химические добавки: ускорители и замедлители схватывания, понизители фильтрации, газоблокаторы, наполнители и т.д. Буферные жидкости. Буферная жидкость разделяет потоки бурового раствора и тампонажного раствора, предотвращая образования высоковязких, трудно прокачиваемых смесей, способствует более полному замещению бурового раствора на тампонажный. В качестве буферной жидкости применяется вода с добавками 0,6% ПАВ (сульфанол и др.). Это способствует лучшему вытеснению бурового раствора, удаление пленки бурового раствора со стенок скважины, обсадной колонны. |