Особенности расчета плотности бурового раствора

Оглавление:

Промывочные растворы осуществляют несколько функций, которые влияют на успешность проведения работ, скорость бурения и введение скважины в эксплуатацию с наивысшей степенью продуктивности. Это указывает на то, что роль упомянутого состава велика. Это в особенности касается глубокого бурения, поэтому расчет для определения параметров следует производить правильно.

Схема приготовления бурового раствора

Схема приготовления бурового раствора.

Задачи раствора для бурения

В качестве основных задач промывочной жидкости можно выделить:

  • разрушение забоя;
  • избавление внутренней области забоя от шлама;
  • выведение шлама на верхний уровень;
  • компенсация чрезмерного количества пластового давления флюидов;
  • предотвращение обвалов стенок скважины;
  • сброс шлама;
  • смазывание и охлаждение долота, остального инструмента и оборудования.
Схема простейшего приготовления бурового раствора

Схема простейшего приготовления бурового раствора.

Перед началом работ необходимо произвести правильный расчет параметров, особенностей бурового раствора и химических составов для корректировки его параметров, таким образом, должны быть учтены определенные требования, среди которых можно выделить как можно более максимальное снижение губительного воздействия смеси на продуктивность объектов.

Помимо этого, раствор должен максимально снизить техногенную нагрузку на внешнюю среду, предотвратить осложнения во время бурения и крепления, а его стоимость должна быть приемлемой.

Характеристики бурового раствора первостепенно определяются геологическими особенностями проходки.

Расчет параметров бурового раствора

Устройство рычажных весов для расчета плотности бурового раствора

Устройство рычажных весов для расчета плотности бурового раствора.

Характеристики бурового раствора и его плотность определяются в зависимости от параметров скважины и геологических условий. Плотность раствора при достижении газонефтеводонасыщенных пластов должна быть определена для горизонта как можно с большим градиентом пластового давления в пределе сопутствующих условий. Недопустимо, чтобы плотность бурового раствора, который лишен газа, оказалась превышена.

После достижения газоносного горизонта и при углублении следует осуществлять проверку того, насколько раствор насыщен газами. Если замечено значительное чрезмерное содержание газа в растворе, которое превышает 5%, то следует немедленно производить меры, направленные на дегазацию. Предстоит найти причины перенасыщенности газом. Для того чтобы определить уровень загазованности, следует проводить замер воздушной среды в области ротора, блока затворения раствора, вибросит и насосного помещения. Если возникла необходимость увеличить плотность раствора, находящегося в скважине, то недопустимо нагнетать состав, который был подвержен процедуре утяжеления.

Работы по бурению должны проводиться с помощью мерной емкости, которая позволит контролировать долив скважины.

Упомянутое приспособление должно иметь уровнемер.

Схемы промывки с выходом бурового раствора на поверхность

Схемы промывки с выходом бурового раствора на поверхность.

Определение плотности в процессе бурения производится из условия противодавления на пласт, при этом следует использовать формулу: p=k(Pплх106/gLn) кг/м3. Здесь k - это коэффициент превышения давления раствора в зависимости от глубины- Pпл представлено пластовым давлением (МПа)- g - это ускорение силы тяжести, эквивалентное показателю 9,81- Ln - линия расположения кровли пласта. На рис. 1 можно увидеть зависимость показателей бурового раствора, в том числе и плотности от интервала.

Определение плотности бурового раствора может быть осуществлено взвешиванием измеренного объема и последующим делением массы на объем. Определение параметров посредством рычажных весов происходит в определенном порядке. Процесс начинают с наполнения чашки раствором, на которую надевают крышку. Смесь, оставшаяся на крышке, должна быть стерта, а рейтер следует переместить вдоль рычага. При этом нужно стремиться получить состояние равновесия, после можно будет увидеть показатель плотности состава для бурения, который будет виден на шкале.

Плотность раствора является физической величиной, определяемой отношением массы к объему. Данный показатель чрезвычайно важен по той причине, что он позволяет определить гидростатическое давление, оказываемое столбом смеси в скважине на определенной глубине. Это указывает на необходимость производить расчеты со всей серьезностью.

Корректировка характеристик промывочной жидкости

Схема оптимизации состава буровых растворов

Схема оптимизации состава буровых растворов.

В процессе проведения работ может возникнуть необходимость в изменении параметров бурового раствора. Его в некоторых случаях требуется, например, утяжелить или подвергнуть химической обработке. Буровой раствор может быть дополнен химическими реагентами в процессе или уже после приготовления, что позволяет получить состав с определенными заданными свойствами. Таким образом, буровой раствор меняет вязкость, прочность и способность к водоотдаче. Именно химическая обработка выступает в качестве ведущего метода корректировки параметров раствора в процессе проведения работ. Химические реагенты и составы могут отличаться по ряду особенностей, например, по физико-химическим свойствам, среди которых есть термостойкость, устойчивость к электролитам. Их отличие может состоять в назначении, параметрах действия и т. п.

При бурении незаменимым требованием для предотвращения газа- нефти- и водопроявлений, разрушений стенок скважины и всевозможных проблем, которые могут возникнуть из-за названных обстоятельств, выступает корректировка гидростатического давления столба раствора. Существуют способы изменения гидростатического давления, один из них выражен вариацией плотности раствора. При требовании получить раствор с более внушительной плотностью следует применять сильно размолотые порошки тяжелых инертных металлов.

Разновидности химических реагентов

Схема блока очистки бурового раствора

Схема блока очистки бурового раствора.

Карбоксиметилцеллюлоза представлена натриевой солью простого эфира целлюлозы, а также гликолевой кислоты. При большем уровне полимеризации вещества термостойкость и стабилизация раствора повышаются, по этой причине самыми действенными являются реагенты по типу Tylose. Вещество имеет вид мелкофракционного состава, который обладает белым или кремовым оттенком, показатель его влажности не превышает 10%. Эффективно растворяется в жидкости. Приобрести можно в таре, выполненной в виде бумажных пакетов, вес которых равен 20 кг. Используется для коррекции фильтрационных характеристик бурового раствора.

Затворение водного раствора и описываемого вещества осуществляется в глиномешалках или посредством гидромешалки. Первый вариант оборудования предстоит заполнить водой, оставив свободной 1/3 объема емкости, после требуется поместить внутрь необходимое количество реагента. Затем все предстоит перемешать, пока не удастся получить равномерную консистенцию. Теперь емкость следует заполнить водой уже полностью. Работы по приготовлению раствора КМЦ следует производить, используя объем вещества в максимальных пределах 200 кг на мешалку.

Таблица влияния реагента на свойства бурового раствора

Таблица влияния реагента на свойства бурового раствора.

Буровой раствор может быть дополнен и унифлоком, который представляет собой порошок оранжевого или кремового оттенка, он тоже отлично растворяется в жидкости.

Приобрести его можно в таре на 30 кг, произведенной в виде полиэтиленовых мешков. Водный раствор обладает щелочной реакцией, вещество может быть совмещено с вышеописанным составом или КССБ. Используют его при задаче загустения растворов.

Буровой раствор может использоваться и с каустической содой. Вещество в виде гранул или хлопьев превосходно растворяется в воде, имеет белый цвет и плотность в пределах 2130 кг/м3 . Используется при возникновении необходимости поддержки определенного уровня рН раствора. Приобрести можно металлических бочках или в мешках (25-50 кг), объем последних равен 50 кг.

Зависимость показателей бурового раствора

Рисунок 1. Зависимость показателей бурового раствора.

В буровой раствор вещество следует добавлять медленно и аккуратно в течение периода циркуляции посредством емкости, предназначенной для проведения процедур с химическими составляющими. В России описываемый химический состав производится на основе ТУ6-10-1306-85 и имеет вид кристаллической бесцветной массы, упаковываемой в стальные барабаны по 100 или 200 кг.

При приготовлении бурового раствора иногда используется ФК-2000 - экологически безопасное вещество, выступающее в роли смазочной добавки на базе растительного подсолнечного масла.

Состав характеризуется высокой эффективностью и обладает многофункциональным воздействием. После соединения вещества с раствором последний во много раз улучшает антиприхватные, смазочные и ингибирующие характеристики. Буровой раствор в итоге обретает способность снижать коэффициент поверхностного натяжения.

Схема возврата бурового раствора

Схема возврата бурового раствора.

Этот состав чрезвычайно популярен при проведении работ по бурению, во многом это обусловлено тем, что он имеет похожие параметры со смазочными веществами зарубежного производства. Этот материал используют при бурении на территории Западной Сибири, когда возникает необходимость обустроить горизонтальные и наклонно-направленные скважины. По внешнему виду состав напоминает жидкость, которая имеет способность переходить в состояние пасты, что происходит при пониженных температурах. Реализуется состав в стальных бочках (200 л).

Трибутилфосфат используется при необходимости предотвращения образования и гашения пены в смесях. А вот ГКЖ используется в роли гидрофобизирующей добавки, которая исключает диспергирование, гидратацию и проникновение глин в раствор. Это в итоге позволяет обеспечить превосходные реологические характеристики раствора. Если дополнить буровой раствор названным составом, то он станет демонстрировать отличную устойчивость к температурам.

При требовании снизить показатели вязкости можно использовать НТФ (кислоту). Это вещество отлично растворяется в жидкости, не подвергается горению, невзрывоопасно и не столь токсично. При осуществлении работ в летнее время состав добавляют, приготовив из него предварительно раствор с применением воды в пропорции 1:10, тогда как при проведении работ в зимний период раствор вещества готовят не с применением воды, а антифриза. Состав представляет собой порошок или жидкость, в последнем случае вещество содержится в воде в объеме 30-40%, в этом случае плотность составляет 1190-1270 кг/м3. Применяется и при добыче нефти в роли ингибитора солеотложений.

Таблица соленосных пород

Таблица соленосных пород.

Если возникает необходимость снизить фильтрацию раствора, то следует использовать КССБ, который представлен тонкодисперсным пылящим порошком, имеющим темно-коричневый оттенок.

В последнее время стали более жесткими экологические требования, что коснулось и буровых работ, которые должны проводиться посредством малоопасных для внешней среды растворов. Применение подобного раствора стало возможным с применением малотоксичных химических веществ, в том числе экологически безопасных смазочных составов и противоприхватных веществ. Так, добавка ФК-2000 имеет в составе растительные масла и рыбожировые отходы, что делает ее нетоксичной.

Если готовить буровой раствор с добавлением КМЦ и НТФ, то он будет считаться малоопасным, поэтому он и разрешен к применению. На рис. 2 приведен пример приготовления раствора, в котором содержится незначительное количество глины. Цифрами обозначается процентное соотношение к общему объему массы.

Расчет расхода буровой смеси

Пример приготовления раствора, в котором содержится незначительное количество глины

Рисунок 2. Пример приготовления раствора, в котором содержится незначительное количество глины.

Для того чтобы произвести расчет количества промывочной жидкости и иных составляющих на 1 м проходки, следует знать тонкости расчета конечного объема бурового раствора. Итоговый показатель будет выражен в кубических метрах, а использовать предстоит следующую формулу: Q=n1L1+ n2L2+ n3L3+ n4L4. В ней n - это норма расхода раствора на заданную длину проходки с учетом скорости проведения работ, значение выражено в м /м. L - интервал скважины, который соответствует этой норме, значение выражено в метрах.

Для затворения бурового раствора применяются глины, которые обладают незначительным содержанием песка, это позволяет получать после соединения с водой вязкий состав, который в течение длительного периода не обретает осадка. Выдающимися характеристиками обладают щелочные виды монтмориллонитовых глинопорошков, их используют для получения составов с незначительной плотностью.

В качестве нежелательных ингредиентов в глинах, которые способны понизить стабильность раствора, выступают такие вещества, как гипс и известняк.

Технические условия регламентируют показатели качества сырья на основе глины, используемого для затворения раствора. В его роли выступает выход раствора, то есть объем взвеси определенной вязкости, извлекаемой из 1 т исходного сырья.

Проведение первичной очистки раствора

Схема дегазации бурового раствора

Схема дегазации бурового раствора.

Для того чтобы полностью устранить всю лишнюю породу из раствора и иметь возможность корректировать объем твердой фазы в растворе, следует производить поэтапную систему очистки. Эти процедуры позволяют снизить объем наработки смеси, что влияет и на уменьшение количества отработанного раствора. Работать следует при помощи средств очистки, которые производятся зарубежными и российскими компаниями. Процесс очистки состоит из четырех этапов и предполагает использование вибросит, пескоотделителей, илоотделителей и центрифуги. На первом этапе раствор подвергается избавлению от шлама. Это механический процесс, предусматривающий отделение частиц посредством просеивающего оборудования.

Основные факторы, которые позволяют определить интенсивность очистки и пропускную способность сита, это габариты ячеек, а также просеивающее основание. Среди ведущих составляющих вибросита можно выделить поддон, который приспособлен для сбора чистой смеси- приемник, предназначенный для распределения потока- находящуюся в состоянии движения раму, имеющую в составе сетку- вибратор и амортизаторы. Описанные рамы могут быть установлены в горизонтальной или наклонной плоскости, тогда как их движение может быть направлено из стороны в сторону, по кругу или представлять собой комбинацию вышеописанных.

Установки для очистки раствора

В практике российские компании чаще всего применяют одноярусные сдвоенные установки марки СВ-2. Это устройство приспособлено к прохождению объема раствора, достигающего 60 л/с, при этом сетка должна иметь ячейки с габаритами 1х5 мм. Рабочее основание сетки обладает длиной в 1,2 м и шириной, равной 0,9 м. Сетка обеспечивает частоту колебаний в максимальных пределах, равных 2000 за минуту. Наклон рабочей поверхности к горизонту составляет от 12 до 18°. При необходимости использовать более усовершенствованную модель следует применять СВ-25.

Вибросито марки ВС-1 имеет две укрепленные в кассеты сетки. Применяются они с ситами, которые обладают квадратными ячейками со стороной от 0,16 до 0,9 мм. Одну рабочую поверхность монтируют горизонтально, тогда как другая располагается с наклоном, угол которого равен 5° по отношению к горизонту.

Приготовление бурового раствора производится профессионалами, что позволяет добиться отличных результатов работы в короткие сроки.

Table of contents:

Wash solution is carried out a number of functions that affect the success of the work, the drilling rate and the introduction of wells in operation with the highest degree of productivity. This indicates that the role of said composition is high. This is especially true deep drilling, so the calculation to determine the parameters must be carried out correctly.

Driving preparation of drilling mud

Driving preparation of drilling mud.

Tasks solution for drilling

The main tasks of flushing liquid can be distinguished:

  • destruction of the slaughter;
  • ridding the area of the inner face of the sludge;
  • removal of sludge on the upper level;
  • the payment of excessive amounts of fluid reservoir pressure;
  • preventing landslides borehole walls;
  • sludge discharge;
  • lubricate and cool the bit, the rest of the tools and equipment.
The scheme is simple preparation of drilling mud

The scheme is simple preparation of drilling mud.

Before starting work, you must make a correct calculation of the parameters, characteristics of the drilling mud and chemical compounds for adjusting its parameters, therefore, must be taken into account certain requirements, among which are as much as possible the maximum reduction in the harmful effects of the mixture on the productivity of the objects.

In addition, the solution should minimize human impacts on the environment, to prevent complications during drilling and fastening, and its price will be acceptable.

Characteristics of the mud is paramount determined by geological features of penetration.

Calculation of drilling fluid parameters

A device for calculating the balance lever mud density

A device for calculating the balance lever mud density.

Characteristics of the drilling fluid and its density are determined according to the well parameters and geological conditions. when the solution density gazoneftevodonasyschennyh layers must be defined to the horizon as possible with large pressure gradient in the reservoir limit associated conditions. It is unacceptable that mud density, which is devoid of gas, it was exceeded.

After reaching the gas-bearing horizon and deepening should be to verify how the solution is saturated gases. If you noticed in the solution significantly excessive gas content of which exceeds 5%, it is necessary to immediately perform measures to degassing. It is necessary to find the causes oversaturation gas. In order to determine the level of gas contamination, should be measured ambient air in the area of the rotor, the mixing unit solution, shakers and pump room. If it became necessary to increase the density of the solution in the well, the pumping unacceptable composition, which was subjected weighting procedure.

Drilling operations must be undertaken using volumetric capacity, which will allow to control the refilling of the well.

Said device must have a transmitter.

Scheme washing yield mud surface

Scheme washing with access to the surface of the mud.

Determination of density in the drilling process is performed on conditions of the reservoir back pressure, and the formula should be used: p = k (Pplx106/ gLn) Kg / m3. Where k - is the coefficient of excess pressure depending on the solution glubiny- Ppl represented reservoir pressure (MPa) - g - is the acceleration due to gravity, the equivalent figure 9,81- Ln - seam roof line location. Fig. 1 can be seen mud dependent indicators including the density of the interval.

Determination of mud density can be accomplished by weighing a measured volume and then dividing the mass by the volume. Determining parameters occurs through lever scales in a specific order. The process begins with a cup filled with a solution, which put on the cover. The mixture was left on the lid should be erased, and the rider to be moved along the arm. It should seek to obtain a state of equilibrium, then you will see the indicator composition density drilling, which will be visible on the scale.

The density of the solution is the physical quantity determined by the ratio of mass to volume. This indicator is extremely important for the reason that it allows to determine the hydrostatic pressure exerted by the column of the mixture in the well at a certain depth. This points to the need to make payments with the utmost seriousness.

Correcting the characteristics of the washing liquid

Scheme optimization of drilling fluids

Scheme optimization of drilling fluids.

In the course of the work may be necessary to modify the parameters of the drilling fluid. In some instances it is required, for example, heavier or chemically treated. The drilling fluid may be supplemented by chemicals during or after cooking to provide the composition with certain desired properties. Thus, drilling fluid viscosity changes, durability and ability to fluid loss. That the chemical treatment serves as the lead parameter adjustment method of solution in the course of work. Chemicals and preparations may vary on a number of features, such as physicochemical properties, among which are thermal stability, resistance to electrolytes. Their difference may consist in the appointment, action settings, and so on. N.

When drilling an indispensable requirement for the prevention of gas- oil- and water seepage, the destruction of the walls of the well and all kinds of problems that can arise due to these circumstances, the adjustment in favor of the solution of the hydrostatic column pressure. There are ways to change the hydrostatic pressure, one of them expressed a variation of density of the solution. When the requirement to obtain a solution with a more impressive density should be used heavily milled powders of heavy rare metals.

Variety of chemicals

Driving mud cleaning unit

Driving mud cleaning unit.

Represented by sodium salt of carboxymethyl cellulose ether, as well as glycolic acid. At a higher level of polymerization agent heat resistance and stabilization of the solution increased, for this reason, the most effective are the reagents, Tylose type. The substance has the form of small fraction composition, which has a white or cream color, measure its moisture does not exceed 10%. Effectively dissolved in the liquid. Can be purchased in containers made of paper in the form of a package whose weight is 20 kg. It is used to correct filtration properties of drilling mud.

Mixing an aqueous solution and describes a substance made in the pug mill or by agitators. The first version of the equipment to be filled with water, leaving 1/3 free volume of the container, after the need to put into the required amount of reagent. Then all have to stir, until you can get a uniform consistency. Now, the capacity to be filled with water is already fully. Works on preparation of CMC solution should be carried out using the volume of the substance to the maximum of 200 kg per mixer.

Table influence reagent mud properties

Table influence reagent mud properties.

The drilling fluid may be supplemented and uniflokom which is a powder or a creamy orange, it is also well soluble in the liquid.

It can acquire a 30 kg container produced in the form of plastic bags. The aqueous solution has an alkaline reaction compound may be combined with the above composition or CSSC. Use it with the problem of thickening solutions.

The drilling fluid can be used with caustic soda. The substance in the form of granules or flakes excellently soluble in water, has a white color and a density between 2130 kg / m3 . It is used when necessary to support a certain level of pH. Can be purchased in drums or bags (25-50 kg), the volume of the latter is 50 kg.

The dependence of the performance of drilling fluid

Figure 1. Dependence of parameters of drilling mud.

The drilling fluid substance to be added slowly and gently for circulation period by container intended for procedures chemical constituents. In Russia, described the chemical composition is based on TU6-10-1306-85 and has the form of a colorless crystalline mass, packed in steel drums of 100 or 200 kg.

at preparation of drilling mud sometimes used FC-2000 - an environmentally safe substance that acts as a lubricant additives based on vegetable sunflower oil.

The composition is characterized by high efficiency and has a multifunctional action. Once a substance with a solution of a compound of the latter is much better anti-seize, lubricants and inhibit performance. The drilling fluid as a result acquires the ability to reduce the surface tension.

Scheme return mud

Scheme return mud.

This compound is extremely popular during the drilling, this is largely due to the fact that he has similar settings with lubricating substances foreign production. This material was used for drilling in Western Siberia, where there is a need to equip the horizontal and directional wells. In appearance resembles a liquid composition that has the ability to move into a state of paste, which occurs at lower temperatures. Realized in steel drums composition (200 L).

Tributyl phosphate is used if necessary to prevent the formation and foaming mixtures. But NGL used as hydrophobizing additive which eliminates dispersion, hydration of clays and penetration into the solution. This ultimately allows for excellent rheological characteristics of the fluid. If the supplement called drilling mud composition, it will demonstrate excellent resistance to temperature.

When the requirement to reduce the viscosity of the indicators can be used NTF (acid). This material dissolves well in a liquid is not subjected to combustion, not explosive and not as toxic. In carrying out work in the summer time, the composition is added to prepare from his pre-solution with water in a ratio of 1:10, while at work in the winter is not a solution of the substance is prepared using water and antifreeze. The composition is a powder or liquid, in the latter case, the substance contained in water in the amount of 30-40%, in this case, a density of 1190-1270 kg / m3. Used in oil and as a scaling inhibitor.

Table salt-bearing rocks

Table salt-bearing rocks.

If it is necessary to reduce the filtering of the solution, use of CSSC that is presented dusty finely divided powder having dark brown color.

In recent years it has become more stringent environmental requirements, which touched and drilling operations to be carried out by means of low-risk solutions for the environment. The use of this solution has been made possible with the use of low-toxic chemicals, including environmentally friendly lubricant compositions and protivoprihvatnyh substances. Thus, the addition of FC-2000 is composed of vegetable oils and rybozhirovye waste, which makes it non-toxic.

If you cook the mud with the addition of CMC and NTF, it will be considered a low-hazard, and therefore it is allowed to use. Fig. 2 shows an example of a solution which contains a small amount of clay. Digits indicate the percentage of the total mass of volume.

The calculation of the drilling mixture flow

An example of a solution which contains a small amount of clay

Figure 2. Example of a solution which contains a small amount of clay.

In order to calculate the amount of washing liquid and other components per 1 m of penetration, you should know the intricacies of calculating the final amount of mud. The final figure will be expressed in cubic meters, and will use the following formula: Q = n1L1 + n2L2 + n3L3 + n4L4. It n - is the norm of the solution flow rate to a predetermined length of penetration of the work, taking into account the speed, value expressed in m / m. L - hole interval, which corresponds to this standard, the value is expressed in meters.

For mixing the mud used clays which have little content of sand, it allows to obtain the compound with water after the composition viscous, which for a long period becomes not precipitate. Outstanding characteristics are alkaline types of montmorillonite clay powder, they are used to produce compositions with low density.

As unwanted ingredients clays which can reduce the stability of the solution are such substances as gypsum and limestone.

Specifications regulate the raw material quality indicators based on the clay used for the mixing of the solution. In its role appears yield a solution that is a certain amount of slurry viscosity extracted from 1 ton of feedstock.

Conducting the primary cleaning solution

Scheme mud degassing

Scheme degassing drilling mud.

In order to completely eliminate any excess solution from the rock and to be able to adjust the amount of solids in the solution should be carried out stepwise purification system. These procedures can reduce the amount of use mixtures that affects the decrease in the amount of waste solution. Work should be using cleaning agents, which are produced by foreign and Russian companies. The cleaning process consists of four stages and involves the use of shakers, sand separator, cyclone separator and a centrifuge. In the first stage the solution is subjected to disposal of sludge. This is a mechanical process involving the separation of the particles by means of the screening equipment.

The main factors that can determine the intensity of the cleaning and throughput screens, is the size of cells, as well as the screening substrate. Among the major components of the shaker can be identified pallet, which is adapted to collect a clean mixing receiver for distribution-Flow which is in a state of motion frame having composed setku- vibrator and shock absorbers. The described frame may be mounted in a horizontal or inclined plane, while their movement may be directed from side to side, circular or a combination of the above.

Installations for solution

In practice, the Russian companies most often used single-stage twin-engine Brand SW-2. This apparatus is adapted for passing solution volume reaches 60 liters / sec, the mesh should have a cell with dimensions 1h5 mm. Operating the base mesh has a length of 1.2 m and a width of 0.9 m. The grid provides the oscillation frequency to the maximum limit of 2,000 per minute. The inclination of the working surface to the horizontal is from 12 to 18 ?. If necessary, use a CB-25 should adopt a more sophisticated model.

Shaker VS-1 brand has two fenced grid cassette. They are used with the screens which have square meshes with sides of from 0.16 to 0.9 mm. A work surface mounted horizontally, whereas the other is located with an inclination angle which is 5 ? relative to the horizon.

Preparation of drilling mud produced by professionals, to achieve perfect results in a short time.

Зміст:

Промивні розчини здійснюють кілька функцій, які впливають на успішність проведення робіт, швидкість буріння і введення свердловини в експлуатацію з найвищим ступенем продуктивності. Це вказує на те, що роль згаданого складу велика. Це особливо стосується глибокого буріння, тому розрахунок для визначення параметрів слід проводити правильно.

Схема приготування бурового розчину

Схема приготування бурового розчину.

Завдання розчину для буріння

В якості основних завдань промивної рідини можна виділити:

  • руйнування забою;
  • позбавлення внутрішньої області забою від шламу;
  • виведення шламу на верхній рівень;
  • компенсація надмірної кількості пластового тиску флюїдів;
  • запобігання обвалів стінок свердловини;
  • скидання шламу;
  • змазування і охолодження долота, решти інструменту та обладнання.
Схема найпростішого приготування бурового розчину

Схема найпростішого приготування бурового розчину.

Перед початком робіт необхідно провести правильний розрахунок параметрів, особливостей бурового розчину і хімічних складів для коригування його параметрів, таким чином, повинні бути враховані певні вимоги, серед яких можна виділити як можна більше максимальне зниження згубного впливу суміші на продуктивність об'єктів.

Крім цього, розчин повинен максимально знизити техногенне навантаження на навколишнє середовище, запобігти ускладненням під час буріння і кріплення, а його вартість повинна бути прийнятною.

Характеристики бурового розчину першочергово визначаються геологічними особливостями проходки.

Розрахунок параметрів бурового розчину

Пристрій ваг для розрахунку щільності бурового розчину

Пристрій ваг для розрахунку щільності бурового розчину.

Характеристики бурового розчину і його щільність визначаються в залежності від параметрів свердловини і геологічних умов. Щільність розчину при досягненні газонефтеводонасищенних пластів повинна бути визначена для горизонту якомога з більшим градієнтом пластового тиску в межі супутніх умов. Неприпустимо, щоб щільність бурового розчину, який позбавлений газу, виявилася перевищена.

Після досягнення газоносного горизонту і при поглибленні слід здійснювати перевірку того, наскільки розчин насичений газами. Якщо помічено значне надмірний вміст газу в розчині, яке перевищує 5%, то слід негайно проводити заходи, спрямовані на дегазацію. Належить знайти причини перенасиченості газом. Для того щоб визначити рівень загазованості, слід проводити вимір повітряного середовища в області ротора, блоку замішування розчину, вібросит і насосного приміщення. Якщо виникла необхідність збільшити щільність розчину, що знаходиться в свердловині, то неприпустимо нагнітати склад, який був схильний до процедури обважнення.

Роботи з буріння повинні проводитися за допомогою мірної ємності, яка дозволить контролювати долив свердловини.

Згадане пристосування повинно мати рівнемір.

Схеми промивання з виходом бурового розчину на поверхню

Схеми промивання з виходом бурового розчину на поверхню.

Визначення щільності в процесі буріння виробляється з умови противодавления на пласт, при цьому слід використовувати формулу: p = k (Pплх106/ gLn) Кг / м3. Тут k - це коефіцієнт перевищення тиску розчину в залежності від глубіни- Pпл представлено пластовим тиском (МПа) - g - це прискорення сили тяжіння, еквівалентну показнику 9,81- Ln - лінія розташування покрівлі пласта. На рис. 1 можна побачити залежність показників бурового розчину, в тому числі і щільності від інтервалу.

Визначення щільності бурового розчину може бути здійснено зважуванням виміряного обсягу і подальшим поділом маси на об'єм. Визначення параметрів за допомогою важільних терезів відбувається в певному порядку. Процес починають з наповнення чашки розчином, на яку надягають кришку. Суміш, що залишилася на кришці, повинна бути стерта, а рейтер слід перемістити уздовж важеля. При цьому потрібно прагнути отримати стан рівноваги, після можна буде побачити показник щільності складу для буріння, який буде видно на шкалі.

Щільність розчину є фізичною величиною, яка визначається відношенням маси до обсягу. Даний показник є надзвичайно важливим з тієї причини, що він дозволяє визначити гідростатичний тиск, який чиниться стовпом суміші в свердловині на певній глибині. Це вказує на необхідність проводити розрахунки з усією серйозністю.

Коригування характеристик промивної рідини

Схема оптимізації складу бурових розчинів

Схема оптимізації складу бурових розчинів.

В процесі проведення робіт може виникнути необхідність в зміні параметрів бурового розчину. Його в деяких випадках потрібно, наприклад, погіршити або піддати хімічній обробці. Буровий розчин може бути доповнений хімічними реагентами в процесі або вже після приготування, що дозволяє отримати склад з певними заданими властивостями. Таким чином, буровий розчин змінює в'язкість, міцність і здатність до Водовіддача. Саме хімічна обробка виступає в якості провідного методу коригування параметрів розчину в процесі проведення робіт. Хімічні реагенти та склади можуть відрізнятися по ряду особливостей, наприклад, за фізико-хімічними властивостями, серед яких є термостійкість, стійкість до електролітів. Їх відмінність може полягати в призначенні, параметрах дії і т. П.

При бурінні незамінним вимогою для запобігання газу- нафти- і водопроявів, руйнувань стінок свердловини і всіляких проблем, які можуть виникнути через названих обставин, виступає коригування гідростатичного тиску стовпа розчину. Існують способи зміни гідростатичного тиску, один з них виражений варіацією щільності розчину. При вимозі отримати розчин з більш значною щільністю слід застосовувати сильно розмелені порошки важких інертних металів.

Різновиди хімічних реагентів

Схема блоку очищення бурового розчину

Схема блоку очищення бурового розчину.

Карбоксиметилцелюлоза представлена натрієвої сіллю простого ефіру целюлози, а також гліколевої кислоти. При більшому рівні полімеризації речовини термостійкість і стабілізація розчину підвищуються, з цієї причини найбільш дієвими є реагенти по типу Tylose. Речовина має вигляд дрібнофракційних складу, який володіє білим або кремовим відтінком, показник його вологості не перевищує 10%. Ефективно розчиняється в рідині. Придбати можна в тарі, виконаної у вигляді паперових пакетів, вага яких дорівнює 20 кг. Використовується для корекції фільтраційних характеристик бурового розчину.

Зачиннення водного розчину і описуваного речовини здійснюється в глиномішалку або за допомогою гідромешалкі. Перший варіант обладнання має бути заповнити водою, залишивши вільної 1/3 обсягу ємності, після потрібно помістити всередину необхідну кількість реагенту. Потім все має бути перемішати, поки не вдасться отримати рівномірну консистенцію. Тепер ємність слід заповнити водою вже повністю. Роботи з приготування розчину КМЦ слід виробляти, використовуючи обсяг речовини в максимальних межах 200 кг на мішалку.

Таблиця впливу реагенту на властивості бурового розчину

Таблиця впливу реагенту на властивості бурового розчину.

Буровий розчин може бути доповнений і уніфлоком, який являє собою порошок оранжевого або кремового відтінку, він теж добре розчиняється в рідині.

Придбати його можна в тарі на 30 кг, виробленої в вигляді поліетиленових мішків. Водний розчин має лужною реакцією, речовина може бути поєднане з вищеописаним складом або КССБ. Використовують його при завданні загустіння розчинів.

Буровий розчин може використовуватися і з каустичною содою. Речовина у вигляді гранул або пластівців чудово розчиняється в воді, має білий колір і щільність в межах 2130 кг / м3 . Використовується при виникненні необхідності підтримки певного рівня рН розчину. Придбати можна металевих бочках або в мішках (25-50 кг), обсяг останніх дорівнює 50 кг.

Залежність показників бурового розчину

Малюнок 1. Залежність показників бурового розчину.

У буровий розчин речовина слід додавати повільно і акуратно протягом періоду циркуляції за допомогою ємності, призначеної для проведення процедур з хімічними складовими. У Росії описуваний хімічний склад виробляється на основі ТУ6-10-1306-85 і має вигляд кристалічної безбарвної маси, упаковуваної в сталеві барабани по 100 або 200 кг.

при приготуванні бурового розчину іноді використовується ФК-2000 - екологічно безпечна речовина, яка виступає в ролі мастильної добавки на базі рослинного соняшникової олії.

Склад характеризується високою ефективністю і володіє багатофункціональним впливом. Після з'єднання речовини з розчином останній у багато разів покращує антіпріхватние, мастильні та ингибирующие характеристики. Буровий розчин в результаті отримує можливість знижувати коефіцієнт поверхневого натягу.

Схема повернення бурового розчину

Схема повернення бурового розчину.

Цей склад надзвичайно популярний при проведенні робіт з буріння, багато в чому це обумовлено тим, що він має схожі параметри з мастильними речовинами іноземного виробництва. Цей матеріал використовують при бурінні на території Західного Сибіру, коли виникає необхідність облаштувати горизонтальні і похило-спрямовані свердловини. За зовнішнім виглядом складу нагадує рідину, яка має здатність переходити в стан пасти, що відбувається при знижених температурах. Реалізується складу в сталевих бочках (200 л).

Трибутилфосфат використовується при необхідності запобігання утворенню і гасіння піни в сумішах. А ось ГКЖ використовується в ролі гидрофобизирующей добавки, яка виключає диспергування, гідратацію та проникнення глин в розчин. Це в підсумку дозволяє забезпечити чудові реологічні характеристики розчину. Якщо доповнити буровий розчин названим складом, то він стане демонструвати відмінну стійкість до температур.

При вимозі знизити показники в'язкості можна використовувати НТФ (кислоту). Ця речовина добре розчиняється в рідині, що не піддається горінню, вибухобезпечні і не настільки токсично. При здійсненні робіт в літній час склад додають, приготувавши з нього попередньо розчин із застосуванням води в пропорції 1:10, тоді як при проведенні робіт в зимовий період розчин речовини готують не з застосуванням води, а антифризу. Склад являє собою порошок або рідина, в останньому випадку речовина міститься у воді в обсязі 30-40%, в цьому випадку щільність становить 1190-1270 кг / м3. Застосовується і при видобутку нафти в ролі інгібітора солеотложеній.

Таблиця соленосних порід

Таблиця соленосних порід.

Якщо виникає необхідність знизити фільтрацію розчину, то слід використовувати КССБ, який представлений тонкодисперсним що порошиться порошком, мають темно-коричневий відтінок.

Останнім часом стали більш жорсткими екологічні вимоги, що торкнулося і бурових робіт, які повинні проводитися за допомогою малонебезпечних для зовнішнього середовища розчинів. Застосування подібного розчину стало можливим із застосуванням малотоксичних хімічних речовин, у тому числі екологічно безпечних мастильних складів і протівопріхватних речовин. Так, добавка ФК-2000 має в складі рослинні масла і рибожіровие відходи, що робить її нетоксичного.

Якщо готувати буровий розчин з додаванням КМЦ і НТФ, то він буде вважатися малонебезпечних, тому він і дозволений до застосування. На рис. 2 наведено приклад приготування розчину, в якому міститься незначна кількість глини. Цифрами позначається процентне співвідношення до загального обсягу маси.

Розрахунок витрати бурової суміші

Приклад приготування розчину, в якому міститься незначна кількість глини

Малюнок 2. Приклад приготування розчину, в якому міститься незначна кількість глини.

Для того щоб зробити розрахунок кількості промивної рідини та інших складових на 1 м проходки, слід знати тонкощі розрахунку кінцевого обсягу бурового розчину. Підсумковий показник буде виражений в кубічних метрах, а використовувати належить наступну формулу: Q = n1L1 + n2L2 + n3L3 + n4L4. У ній n - це норма витрати розчину на задану довжину проходки з урахуванням швидкості проведення робіт, значення виражено в м / м. L - інтервал свердловини, який відповідає цій нормі, значення виражено в метрах.

Для замішування бурового розчину застосовуються глини, які володіють незначним вмістом піску, це дозволяє отримувати після з'єднання з водою в'язкий склад, який протягом тривалого періоду не знаходить осаду. Видатними характеристиками володіють лужні види монтморіллонітових глинопорошків, їх використовують для отримання складів з незначною щільністю.

Як небажаних інгредієнтів в глинах, які здатні знизити стабільність розчину, виступають такі речовини, як гіпс і вапняк.

Технічні умови регламентують показники якості сировини на основі глини, що використовується для замішування розчину. В його ролі виступає вихід розчину, тобто обсяг суспензії певної в'язкості, що витягується з 1 т вихідної сировини.

Проведення первинного очищення розчину

Схема дегазації бурового розчину

Схема дегазації бурового розчину.

Для того щоб повністю усунути всю зайву породу з розчину і мати можливість коригувати обсяг твердої фази в розчині, слід виробляти поетапну систему очищення. Ці процедури дозволяють знизити обсяг напрацювання суміші, що впливає і на зменшення кількості відпрацьованого розчину. Працювати слід за допомогою засобів очищення, які виробляються зарубіжними і російськими компаніями. Процес очищення складається з чотирьох етапів і передбачає використання вібросит, пескоотделітелей, ілоотделітеля і центрифуги. На першому етапі розчин піддається позбавлення від шламу. Це механічний процес, який передбачає відділення частинок за допомогою просіює обладнання.

Основні фактори, які дозволяють визначити інтенсивність очищення і пропускну здатність сита, це габарити осередків, а також просівають підставу. Серед провідних складових вибросита можна виділити піддон, який пристосований для збору чистої суміші- приймач, призначений для розподілу потоку- знаходиться в стані руху раму, що має в складі сітку- вібратор і амортизатори. Описані рами можуть бути встановлені в горизонтальній або похилій площині, тоді як їх рух може бути спрямовано з боку в бік, по колу або являти собою комбінацію вищеописаних.

Установки для очищення розчину

У практиці російські компанії найчастіше застосовують одноярусні здвоєні установки марки СВ-2. Це пристрій пристосоване до проходження обсягу розчину, що досягає 60 л / с, при цьому сітка повинна мати осередки з габаритами 1х5 мм. Робоча підставу сітки має довжиною в 1,2 м і шириною, рівній 0,9 м. Сітка забезпечує частоту коливань в максимальних межах, рівних 2000 за хвилину. Нахил робочої поверхні до горизонту становить від 12 до 18 °. При необхідності використовувати більш вдосконалену модель слід застосовувати СВ-25.

Вибросито марки ВС-1 має дві укріплені в касети сітки. Застосовуються вони з ситами, які володіють квадратними осередками зі стороною від 0,16 до 0,9 мм. Одну робочу поверхню монтують горизонтально, тоді як інша розташовується з нахилом, кут якого дорівнює 5 ° по відношенню до горизонту.

Приготування бурового розчину проводиться професіоналами, що дозволяє добитися відмінних результатів роботи в короткі терміни.


» » » Особенности расчета плотности бурового раствора