17. Выбор технологических свойств буровых растворов для конкретных горно-геологических условий.

Увеличение глубины скважины приводит к увеличению температуры на её забое.В связи с этим к буровым р-ам предъявляются требования по термостойкости.Увеличение температуры приводит к необратимым гидротермальным изменениям как дисперсной фазы,так и реагентов.По этим причинам реагенты-стабилизаторы используют исходя из оптимальных условий их применения.Наприме,УЩР стабилизирует пресные буровые р-ры до температуры 180-190 ⁰С,а при добавлении шлака и КМЦ- до 200-220 ⁰С.При бурении продуктивных горизонтов,которые,как правило,представлены пористыми или трещиноватыми породами,в них поступает фильтрат бурового р-ра.Фильтрат бурового р-ра,смачивая породы продуктивного горизонта,вытесняет соединения углеводородов.При испытании и эксплуатации скважин в результате вредного воздействия бурового р-ра они становятся менее продуктивными,а в ряде случаев пи наличии продуктивных горизонтов с низкими пластовыми далениями такие горизонты могут быть не обнаружены ил отнесены к неродуктивным.Для снижения вредного воздействия фильтрата бурового р-ра на продуктивные горизонты в него вводят р-ры ПАВ,снижающих поверхностное натяжение на границе с нефтью или газом и нефтеносной породой,что облегчает их поступление в скважину при испытании.Введение в р-ры ПАВ способствует повышению водоотдачи и величины структурно-механической характеристики р-ра.

Буровой р-р должен отвечать следующим требованиям:

1.Обеспечивать безаварийную проводку скважины в неустойчивых глинистых и хемогенных отложениях;

2.Обеспечивать качественное вскрытие продуктивных пластов;

3.Не растворять горные породы и не коагулировать при повышении минерализации;

4.Повышать или по крайней мере не снижать показатели работы долот;

5.Быть пожаро-взрыво-безопасными и не оказывать техногенного на окружающую среду;

6.Обеспечивать работу забойных двигателей и бур.насосов;

7.Быть технологичными,т.е. иметь возможности замены хим.реагентов,использовать обычное оборудование для приготовления и очистки,не вызывать затруднений при регулировании св-тв в процессе углубления скважины.

В18.Глиноматериалы для приготов.бур.р-ров.

Для приготовления бур р-ра выпускаются в основном глинопорошки из сырья четырех минералогических видов: полыгорскит, каолинит, гидрослюда, монтмориллонит. Основным св-вом глин для бурения является способность образовывать в пресной или минерализованной воде структурные дисперсные системы при минимальной содержании тв фазы. В связи с этим можно объяснить такие важные показатели св-в глинистых материалов как дисперсность. Глинопорошок представляет собой высушенную и измельченную природную или со спец добавками глину. В зависимости от минералогического сост-ва глинистого сырья подразделяют на виды: 1 Порошок бентонитовый (ПБ), породообразующий минерал – монтмориллонит.2 Порошок палвгорскитовый (ПП) 3 Порошок каолин – гидрослюдистый (ПКГ)

1. ПБ Содержит до 70% и более минерала монтмориллонитовый группы, кристаллическая решетка трехслойная, частицы имеют чешуйчатую, пластинчатая строение. Бентониты подразделяются на: Щелочные (натриевый бентонит) и щелочноземельные (кальцевый бентонит); 2. ПП Получают из водного алюмосиликата магния

БПМ (модифицированный бентонитовый порошок). Повышение качества порошка осуществляется путем обработки глин различными реагентами (кальцинированная сода, различные акриловые полимеры, все вещества вводятся на стадии помола).

Глинистый бур р-р получили наибольшее распространение при бурении скв. Для бурового дела наибольший интерес представляет три группы глин минералов: 1)бентонитовая (монтмориллонит),2)каолиновые (каолинит),3)гидрослюдистые (иллит).Наилучшими кач-ми с точки зрения приготовления бур р-ра обладает монтмориллонит и другие бентонитовые минералы.Глин р-ры минизируют стенки скв, образуя тонкую плотную корку, которая препятсвует проникновению фильтрата в пласты. Их плотность и вязкость таковы, что р-ры удерживают шлам разбуренной породы даже в покое,предотвращая его оседание на забой при перерывах в промывке. Утяжеленные глин.р-ры создавая большое противодавление на пласты, предупреждают проникновение пластовых вод, нефти и газа в скв и открытое фонтанирование при бурении. Однако по этим же причинам затруднено отделение частиц породы в циркуляционной системе бур р-ра. Применяются так же др бур р-ры на водной основе;1)малоглинистые (для бурения верхней толщи трещиноватых гор пород);2)Соленасыщенных (при бурении в мощных толщах соленосных пород;3)ингибирование (обработанные хим реагентами для предупреждения набухания разбуриваемых пород и чрезмерно обогащения р-ра тв фазой) и др.

В19.Утяжелители. Особенности утяжеления барит. материалам.

Аномально высокие пластовые давления, встречающиеся в осложненных геологических условиях, часто намного превышают гидростатическое давление бурового р-ра. В этих случаях для предотвращения ГВНП в бур р-р вводят спец добавки – утяжелители, увеличивающие плотность р-ра. При бурении в солевых пластах на больших глубинах часто наблюдается пластическое течение соли, и для предотвращения его необходимо значительное противодавление на солевой пласт. Для этого буровой оаствор также утяжеляют. Добавкой утяжелителя практически можно утяжелять буровой р-р до 2,3 г/см3, для бурения скв в большинстве районов этого достоточно, однако существует условия, когда требуется большее утяжеление (до 2,5-2,8 г/см3). Чем больше плотность утяжелителя, тем больше его утяжеляющая способность, т.е тем большей плотностью можно достичь при сохранении других показателей бур р-ра на должном уровне. Применяются в нашей стране утяжелители можно разделить на две группы в зависимости от их плотности. К первой группе относятся материалы низкой плотности 2,6-2,9г/см3. Это мало-коллоидные глины, мергели, мел, известняк и др. Утяжелители этого типа обладают низкой утяжеляющей способностью и могут обеспечить утяжеление только до 1,7 г/см3. В связи с этим они расходуются обычно в больших кол-вах, что приводит к повышению содержания твердой фазы в бур р-рах и снижает эффективность бурения. Ко второй группе утяжелителей относятся материалы с плотностью 3,8-4,5 г/см3. Это – железистые утяжелители и барит. Чаще применяется баритовый утяжелитель. Основу баритовых утяжелителей составляет тяжелый минерал барит, представляющий собой сернокислую соль барит(BaSo4). Бариты представляют собой светло- серые или слабоокрашенные порошки удельного веса от 3,8 до 4,2 г/см3. Барит или тяжелый шпат. В чистом виде представляет собой безводный сульфат бария. В качестве баритового утяжелителя применяют флотационные концентраты полиметаллического производства. Их получают в результате комплексной переработки руд после извлечения свинца и цинка. Качество флотационных утяжелителей ниже, чем природного барита или получаемого из чисто баритовых руд гравитационным обогащением. Это объясняется тем, что во флотационном барите содержатся флотореагенты, которые ухудшают смачивание барита в буровом р-ре, а также вспенивают раствор, снижая его плотность. На качестве барита влияет также примеси в виде водорастворимых солей и пустой породы. Флотационный баритовый утяжелитель на буровые предприятия поставляется во влажном скомкованном и сухом порошкообразном виде. Эти утяжелителя отличаются в основном содержанием влаги (во влажном состоянии – до 14%, в порошкообразном – до 2%) и товарным видом.

В20.Смазочные добавки к буровым растворам.

В основе смазывающего действия лежит адсорбционный эффект. Действие реагента как смазывающей добавки зависит от его способности адсорбировать на металле и сопротивляться выдавливанию при сближении трущихся поверхностей инструмента. Установлено, что смазывающими св-ми обладает ряд известных бур р-ов:1) на углеводородной основе; 2)эмульсионные;3)обработанные ПАВ и водными р-ми. При применении таких бур р-ров удается увеличить проходку на долото и механическую скорость проходки, уменьщить мощность, затрачиваемую на разрушение гор породы. Большое значение имеет применение смазывающих добавок для снижения трения между бур трубами и фильтрационной коркой при вращательном бурении. При использовании КМЦ, крахмала, КССБ это трение не велико. При применении УЩР для снижения трения требуются специальные добавки. Добавки сульфонола в кол-ве 0,01-0,03% обуславливают снижение коэфф трения между металлом и фильтр коркой примерно на 15%. Традиционными смазывающими добавками явл-ся нефть (3-20%) и графит (0,5-3,0%). Применение смазывающих добавок особенно рационально при бур скв в интервалах, представленных мягкими порадами и породами средней твердости, т.е там, где опора изнашивается раньше, чем вооружение долота. Особенно эффективны такие добавки при бурении на большой глубине, когда значительно увел-ся время СПО. В кач-ве спец технич добавок приме-ся различные технические продукты: - синтетические жир. кислоты с содержанием атомов углеводорода от 21 и более или так называемые кубовые остатки, получаемые при дисциляции жир кислот; - отходы рафинирования раст масел или так называемый гудрон.