Лекция по БПЖ. 1 Лекция 05.02. Организационные моменты
 Скачать 16.7 Kb.
|
|
05.02.2021 Буровые и промывочные жидкости ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ МОМЕНТЫ: К СРЕДЕ: данные по скважине (вертикальная / горизонтальная / наклонная; поисковая/ разведочная / нагнетательная; глубина; характер добываемого флюида). Рецептуры растворов посмотреть в проекте скважины, по которой делали курсовую по ТБ. ЛЕКЦИЯ Разрушение горной породы осуществляется с помощью долота, её удаляют с помощью бурового раствора. Принцип работы ВЗД: в отличие от турбобура 1 винтовая пара, но в силу того, что в статоре на 1 зуб меньше, чем в роторе и статор расположен с эксцентриситетом, при движении БР образуются области высокого и низкого (зубья ротора входят в пазы статора) давления. Шлам – это не разрушенная горная порода на забое, а разрушенная горная порода на устье. Образуется за счёт физико-химических реакций, происходящих с разрушенной горной породой в процессе подъёма и взаимодействия с буровым раствором. Жизненные процессы скважины обеспечиваются за счёт циркуляции бурового раствора. Циркуляцию обеспечивает циркуляционная система. Высоконапорная часть циркуляционной системы: насосы, линия манифольда (высоконапорный трубопровод), стояк, буровой шланг (резинометаллический), вертлюг, бурильная колонна, насадки долота, через затрубное пространство на забой. В среднем давление 17-20 МПа. Вертлюг – труба квадрат (при классическом бурении); вертлюг – гидравлический вращатель (при СВП). Шланг присоединяется к СТАТИЧНОЙ части вертлюга. Проходя по БК, буровой раствор испытывает гидравлические сопротивления. При переходе из гладкого тела в муфты раствор испытывает разные сопротивления. В гладком теле – меньше, в муфте – больше. Система: бурильная труба, затрубное пространство, стенка скважины. В этой системе происходят различные физико-химические процессы: абсорбции, капиллярная пропитка, обмена, замещения и т.д. Низконапорная часть циркуляционной системы – система очистки (давление 1-2 МПа). Отработанный буровой раствор, содержащий шлам, по желобу поступает на вибросито, гидроциклоны (пескоотделитель, илоотделитель), далее осветлённая жидкость может направляться в центрифугу (отделение твёрдой фазы размером 0,02 мм – коллоидные частицы) и в приёмник очищенного бурового раствора. Проверяют параметры и сравнивают с проектными. Если параметры соответствуют параметрам в ГТН, значит, буровой раствор может работать дальше. Это называют замкнутым циклом циркуляции. Если параметры раствора не соответствуют проектным, то необходимо менять свойства раствора (обработать химическими реагентами, разбавить технической водой и т.д.). Вибросито – 2-3 металлических сетки, установленных одна над другой на подвижной раме. В результате (сетки имеют разные диаметры). Гидроциклоны – имеют конусообразный корпус и в него поступает после вибросита поток БР (частицы шлама и жидкая фаза отработанного БР). Подаётся по горизонтали. Поток ударяется о стенку корпуса гидроциклона, который вращается, следовательно, при вращении происходит завихрение струи жидкости. За счёт центробежной силы происходит разделение на твёрдую и жидкую фазу. Конус заканчивается отверстием, в котором собирается твёрдая фаза. Допустимо содержание песка до 3%, но на предприятиях стараются следовать нормам не более 2%. Центрифуги включаются периодически, так как в силу малой мощности быстро забиваются. Исходя из правил безопасности гидростатическое давление должно быть больше пластового давления на коэффициент запаса (резерва) (он равен 1,10 до глубины меньше или равной 1200 м и 1,05 более глубины 1200 м), потому что бурение происходит на репрессии. Разрез в Западной Сибири на 80-90% представлен глинами, поэтому необходимы смазочные добавки в буровой раствор (чтобы снизить коэффициенты трения и налипания разрушенной горной породы). Механизм облегчения горной породы: когда породоразрушающие элементы деформируют горную породу, как только образовалась дефектная структура, к месту этого дефекта с высокой скоростью и давлением устремляется струя бурового раствора. Как только буровой раствор поступает в трещину/скол, удаление горной породы облегчается вследствие того, что происходит расклинивание (эффект Ребиндера / расклинивающий эффект). Затрубное пространство должно быть заполнено до устья во избежание ГНВП и других аварий. Образование глинистой корки: диаметр сводообразующих частиц больше 1/3 диаметра пор, чтобы перекрыть поровое пространство, буровой раствор имеет хорошие адгезионные свойства (прилипание друг к другу), в результате образуется глинистая корка, предотвращающая проникновение фильтрата БР в пласт. pH бурового раствора поддерживают на уровне 8-9 (слабощелочная среда), чтобы не допустить кислотную коррозию бурильных труб. Назначение буровых растворов: Очистка забоя от разрушенной горной породы; Обеспечение противодавление на стенки скважины; Охлаждение бурильных труб и долота; Смазка трущихся деталей долота и турбобура и препятствие налипание разрушенной горной породы на стенках бурильных труб и корпусе долота; Облегчение горной породы на забое скважины; Удержание выбуренных частиц во взвешенном состоянии во время остановки циркуляции; Формирование тонкой прочной глинистой корки на стенках скважины против проницаемых пород (0,5-1,5 мм); Обеспечение механической энергии вращения вала забойного двигателя при турбинном способе бурения |