Специальные виды буровых растворов, условия их применения, рецептура и технология приготовления

Студент должен:

знать: назначение ингибированных растворов, рецептуру, технологию их приготовления; растворы для вскрытия продуктивных пластов; меры по охране окружающей среды при использовании буровых растворов;

уметь: выбирать тип растворов.

Понятие об ингибированных глинистых растворах, их назначение. Виды ингибированных растворов: высококальциевые, кальциевые, силикатные, алгоминатные, полимерные, известковые, гипсовые, на основе реагентов НТФ; условия их применения, рецептура.

Меловые растворы, компонентный состав, условия применения, технология приготовления. Буровые растворы низкой и пониженной плотности, область применения, рецептура. Буровые растворы с конденсированной твердой фазой, область применения, рецептура.

Буровые растворы для вскрытия продуктивных пластов: на водной основе (глинистые с добавкой ПАВ, с низкой концентрацией твердой фазы, калийные, полимерные и др.), на нефтяной основе (известково-битумные, гидрофобно-эмульсионные, инвертные эмульсионные), газообразные рабочие агенты, рецептура. Мероприятия по охране недр и окружающей среды в процессе промывки скважин.

Понятие о технологическом регламенте буровых растворов. Порядок выбора типа бурового раствора для бурения в различных горно-геологических условиях.

Лабораторная работа № 3.

Литература

: 4, с. 31…84, 221…264; 10, с. 165…203; 15, с. 186…267.

Методические указания В течение последних лет были разработаны системы глинистых растворов, получившие название ингибированных. Ингибированные растворы обладают следующими отличительными признаками: способностью повышать устойчивость глинистых пород, предупреждать самозамес, т. е. диспергирование и переход в состав промывочной жидкости выбуренных глинистых частиц; меньшей чувствительностью к действию электролитов; повышенной глиноемкостью. Ингибирование заключается в частичной регулируемой коагуляции глинистых частиц, приводящей к образованию агрегатов при сохранении общей связкости. Ингибированные глинистые растворы делятся на две системы: саморегулирующиеся системы и регулируемые. В качестве ингибиторов используются малорастворимые соли и гидраты окисей поливалентных металлов; гипс, известь, хлористый кальций, жидкое стекло, гидроокись бария, ацетат кальция и др.

Меловыми растворами названы промывочные жидкости, значительную часть дисперсной фазы которых составляет мел. Так как термин «меловые растворы» учитывает использование мела для утяжеления промывочных жидкостей, к числу меловых растворов могут быть отнесены не только безглинистые растворы, но и различные глинистые растворы и даже растворы на нефтяной основе.

Эффективность современных методов разработки нефтяных и газовых месторождений во многом зависит от состояния призабойной зоны эксплуатационных и нагнетательных скважин. Проникновение в эту зону промывочной жидкости или ее фильтратов вызывает уменьшение проницаемости продуктивного пласта, в результате чего вокруг скважины образуется зона с пониженной по сравнению с естественной проницаемостью.

В настоящее время для предотвращения отрицательного влияния фильтрата буровых растворов на вскрытие и освоение скважин работа проводится в следующих основных направлениях:

— улучшение свойств промывочных жидкостей на водной основе путем добавки ПАВ;

применение растворов на нефтяной основе (РНО);

применение пен;

применение газообразных агентов;

применение метода местной циркуляции.

При выборе типа бурового раствора следует учитывать: минерализацию дисперсионной среды и вид преобладающего катиона рН раствора; минимально возможное содержание глинистой активной фазы; предел термои солестойкости реагентов; величину водоотдачи; сохранение естественных коллекторских свойств продуктивных пластов; требования экологии; предупреждение возможности возникновения осложнений; возможность контроля технологических свойств; своевременное их восстановление; стоимость компонентов.

При бурении нефтяных и газовых скважин очень часто возникают всевозможные осложнения. Основные из них — поглощение бурового раствора, выбросы и нарушения целостности ствола скважины. Эти осложнения не возникают обособленно — развитие одного из осложнений может стать фактором, способствующим появлению других. Так, поглощение бурового раствора, сопровождающееся снижением гидростатического давления на стенки скважины, создает благоприятные условия для газонефтяных и водяных выбросов, а также обвалов или осыпей вышележащих пород (разновидность осложнений, связанных с нарушением целостности ствола скважины).

При бурении в осложненных условиях изменяются требования к глинистому раствору. Последний должен обладать качеством, позволяющим предотвратить возможные осложнения или ликвидировать их в самом начале. Для предупреждения и борьбы с поглощениями промывочной жидкости глинистый раствор должен иметь соответствующую данному геологическому разрезу плотность и обладать достаточными вязкостью, начальным напряжением сдвига и тиксотропностыо.

Перечисленным сложным требованиям обычный глинистый раствор, содержащий только воду и глину, хотя бы даже и коллоидную, не в состоянии удовлетворить. При бурении в осложненных условиях необходимо обрабатывать глинистые растворы.

Вопросы для самоконтроля Что такое ингибирование?

Как подразделяются ингибированные системы?

Какие вещества являются ингибиторами?

В чем особенность меловых растворов?

Назовите виды ингибированных растворов.

Перечислите виды силикатных растворов.

Приведите рецептуры силикатных растворов.

Когда применяются гипсовые растворы?

Назовите преимущества известковых растворов.

Для чего предназначены хлоркальцевые глинистые растворы?

Как готовятся полимерные растворы?

Что такое алюминатный раствор?

В чем отличие, преимущества и недостатки меловых растворов?

Что такое гидрогель магния?

Какие предъявляются требования к вскрытию продуктивного пласта?

Перечислите типы растворов для вскрытия продуктивных пластов? 17. Какова роль ПАВ при вскрытии продуктивных пластов?

Что такое растворы с низкой концентрацией твердой фазы?

Назовите рецептуры калиевых растворов.

РНО. Рецептура, способы приготовления.

Классификация РНО.

Что такое инверсия?

23. Что относится к газообразным агентам?

Перечислите основные принципы выбора типа бурового раствора.

Что такое технологический регламент буровых растворов?