Лекции бурение скважин. Лекции по Бурению скважин. Строительство скважин
 Скачать 5.89 Mb.
|
|
Тема 10. Технологические функции буровых промывочных жидкостей, термины и определения процесса промывки скважины. Основная технологическая операция промывки скважины прокачивание бурового раствора по ее стволу. Однако для выполнения этой операции необходимо реализовать вспомогательные операции: приготовление бурового раствора, его утяжеление, обработку химическими реагентами, очистку от шлама и газа и другие. Термины и определения, отражающие основные операции технологического процесса промывки скважины, приведены на рис.1 и таблице 1.  Рис.1 Основные технологические операции процесса промывки скважины Таблица 1    Буровой раствор в процессе бурения осуществляет ряд функций, которые тем разнообразнее, чем сложнее процесс бурения: глубже скважина, неустойчивее ее стенки, выше давление газа и нефти в разбуриваемых горизонтах. Различают следующие технологические функции БПЖ: 1. гидродинамические 2. гидростатические 3. функции, связанные с процессом коркообразования 4. физико-химические функции. 5. прочие функции. 1. Гидродинамические функции осуществляются потоком раствора в скважине и заключаются в следующем: - вынос выбуренной породы (шлама) из скважины; - перенос энергии от насосов к забойным двигателям (турбобурам); - размыв породы на забое скважины (гидромониторный эффект); - охлаждение долота в процессе бурения. 2. Гидростатические функции осуществляются покоящимся буровым раствором. К этой группе функций относятся: - создание гидростатического равновесия в системе ствол скважины - пласт; - удержание частиц выбуренной породы и утяжелителя во взвешенном состоянии при прекращении циркуляции бурового раствора; - создание гидростатического давления на стенки скважины, сложенные слабосцементированными или пластичными породами; - уменьшение нагрузки на талевую систему. 3. Функции, связанные с процессом коркообразования. Буровой раствор, представляющий собой взвесь коллоидных частиц (твердой фазы) в жидкой среде, в процессе продвижения в пласт образует на его поверхности и в порах породы фильтрационную корку, препятствующую или замедляющую дальнейшее поступление раствора, т.е. происходит кольматация (закупоривание) стенок скважины, в результате фильтрации. К этой группе функций относятся: - уменьшение проницаемости пористых стенок скважины; - сохранение или усиление связности слабосцементированных пород; - уменьшение трения бурильных и обсадных труб о стенки скважин. 4. Физико-химические функции заключаются в добавлениях к буровому раствору специальных химических реагентов в процессе бурения скважины, которые принято называть химической обработкой. К этим функциям относятся: - сохранение связности пород, образующих стенки скважины; - предохранение бурового оборудования от коррозии и абразивного износа; - сохранение проницаемости продуктивных горизонтов при их вскрытии; - сохранение необходимых характеристик бурового раствора в процессе бурения скважины; - улучшение буримости твердых пород. 5. Прочие функции. К прочим функциям бурового раствора относятся: - установление геологического разреза скважины по составу шлама; - сохранение теплового режима многолетнемерзлых пород. Технологический процесс промывки скважин должен быть спроектирован и реализован так, чтобы достичь лучших технико-экономических показателей бурения. При этом главное внимание необходимо уделять выполнению основных технологических функций и ограничений (таблица 2). Часто стремление к качественному выполнению процесса промывки приводит к невыполнению ограничений. В этих случаях прежде всего решаются оптимизационные задачи, цель которых – выбрать в каждом конкретном случае экономически наиболее выгодное сочетание технологических показателей процесса промывки, обеспечивающих минимальную стоимость скважины и достижение поставленной цели при сохранении высокого качества объекта. Таблица 2  |