Вопрос 31. Методы понижения плотности.

В первую очередь для понижения плотности можно использовать неутяжеленный раствор на основе выбуренных пород! так как основную часть раствора будет занимать вода, а ее плотность около 1г/см3, так же можно использовать эмульсии на основе нефти, пены, аэрозоли.

Особенно можно отметить пены и аэрозоли. добавление в систему бурового раствора воздуха или газа под давлением компрессора значительно снижает его плотность.

ВОпрос 32 Применение воды в качестве бр. Сравнительная оценка и область применения.

Простейшим буровым раствором является вода. Применение ее связано с начальной эпохой техники проводки скважин, в частности с ударным бурением. После перехода к вращательному способу промывка скважин водой не смогла обеспечить нормального бурения и в основном была вытеснена ГР, Лишь после оснащения буровых новым оборудованием, обеспечивающим высокие скорости циркуляции и форсированные режимы, вновь стало широко применяться бурение с промывкой водой.

Основные преимущества воды как БР обусловлены улучшением буримости и возможностью отказаться от добычи и переработки сотен тысяч тонн глины, применения химических реагентов и от трудоемких вспомогательных работ. Одновременно отпадают трудности регулирования свойств БР и решается проблема борьбы с поглощениями.

Промывка водой повысила эффективность буровых работ, позволила их значительно облегчить и удешевить. Наряду с этим следует отметить и ряд недостатков — неприменимость в разрезах, включающих неустойчивые породы и в интервалах водо-, нефте-, газопроявлений, так как при этом невозможно утяжеление; неприменимость при вскрытии продуктивных пластов из-за снижения нефтеотдачи и в некоторых других случаях. Невозможность проводки всего ствола на воде вызвала затруднения при переходе с нее на раствор. Вновь понадобилось большое количество материалов и реагентов, а также высокопроизводительное оборудование для приготовления и очистки растворов. Эти недостатки ограничили применение воды, начиная приблизительно с 1960 г. по мере увеличения глубин скважин и перемещения буровых работ в районы с более сложными геолого-техническими условиями

Эти растворы представляют собой водные суспензии, образованные в процессе бурения путем "самозамеса" из разбуриваемых пород.

Нестабилизированные глинистые суспензии и суспензии из выбуренных пород применяют в основном при бурении с поверхности в сравнительно устойчивом разрезе, сложенном малопроницаемыми породами. В зависимости от типа исход­ной глины и состава разбуриваемых пород такие растворы имеют в среднем следующие показатели: плотность 1,05 - 1,24 г/см , условная вязкость 25-50 с, показатель фильтрации, СНС и рН не регламентируются.

В процессе бурения показатели нестабилизированных глинистых суспензий из выбуренных пород регулируются разбавлением водой.

Вопрос 33. Недостатки глинистых растворов, преимущества безглинистых растворов.

Глинистый раствор представляет собой многокомпонентную систему, содержащую твердые частички (глинистые частицы, частицы утяжелителя и выбуренной породы) и жидкости (вода, химические реагенты, нефть). Кроме того, глинистый раствор взаимодействует с горными породами, слагающими стенки скважины. Глинистые частицы, находящиеся в растворе, имеют небольшие размеры и вследствие этого обладают чрезвычайно большой сум­марной поверхностью, способной адсорбировать растворенные химические реагенты. Вода также способна адсорбироваться на поверхности твердой фазы и, следовательно, между водой и химическими реагентами происходит конкуренция, осложняющаяся их взаимодействием.

Если глинистый раствор содержит достаточное количество коллоидных частиц, но они плохо защищены от слипания, то происходит образование рыхлых хлопьев. При движении глинистого раствора в пласт хлопья глинистых частиц задерживаются в порах. Благодаря рыхлости хлопьев вода из глинистого раствора продолжает поступать в пласт. Количество хлопьев на поверхности породы возрастает. На стенках скважины образуется толстая и очень рыхлая корка из слипшихся глинистых частиц, непрерывно пропускающих воду. Такая корка вредна не только потому, что она пропускает много воды в стенки скважины, она уменьшает диаметр ствола скважины, препятствуя свободному движению бурового инструмента. При прекращении бурения бурильные трубы ложатся на толстую корку, и может произойти прихват инструмента. Толстая корка затрудняет спуск обсадной колонны. Также при подъеме и спуске бурильных труб толстая корка сгребается замками труб, образуя сальники, что способствует прихватам инструмента.

Промывка водой повысила эффективность буровых работ, позволила их значительно облегчить и удешевить

Основные преимущества воды как БР обусловлены улучшением буримости и возможностью отказаться от добычи и переработки сотен тысяч тонн глины, применения химических реагентов и от трудоемких вспомогательных работ. Одновременно отпадают трудности регулирования свойств БР и решается проблема борьбы с поглощениями.

34. Безглинистые растворы полимеров, их состав, свойства, сравнительная оценка и область применения.

Полимерные недиспергирующие буровые растворы - водные растворы высокомолекулярных полимеров (акрилатов, полисахаридов), структурированные малыми добавками бентонита, или без него.

Эти растворы предупреждают диспергирование разбуриваемых пород и повышение содержания твердой и глинистой фаз в растворе. Они характеризуются низким содержанием глинистой фазы, что способствует улучшению показателей бурения (повышению механической скорости проходки и проходки на долото).

Главная проблема применения полимерных недиспергирующих растворов -предотвращение обогащения их выбуренной породой. Поэтому в состав раствора вводят специальные реагенты - флокулянты селективного действия (например, гидролизованный полиакриламид - ПАА), флокулирующие кальциевую глину и грубодисперсную фракцию выбуренной породы.

Термостойкость полимерных недиспергирующих растворов зависит от применяемых полимеров. Наибольшую термостойкость (до 250 ОС) имеют растворы на основе акриловых полимеров. .

Полимерные недиспергирующие растворы предназначены для массового бурения эксплуатационных и разведочных скважин в отложениях, характеризующихся высоким содержанием глин, в том числе (до 80 %) высококоллоидальных и потенциально неустойчивых, и в крепких, устойчивых карбонатно-глинистых разрезах, а также для вскрытия продуктивных пластов.

Полимерные растворы могут быть безглинистыми. В этом случае раствор представляет собой воду с добавкой полимера, обычно не гидролизованного ПАА, улучшающего реологические свойства воды и ее выносящую способность и флокулирующего выбуренную породу.