Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
1 Тема.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
6.4 Mб
Скачать

Кроме того, качественная промывка скважины способствует сокращению времени на другие технологические операции.

1.3.15 Экологическая безопасность буровых растворов

Часть ингредиентов бурового раствора и поступающих из пласта шлама, жидкостей и газа содержат вещества, представляющие опасность для персонала и окружающей среды. Особенно опасными являются нередко встречающиеся пласты, содержащие токсичные кислые газы (сероводород и др.), которые могут вызывать непоправимый физический ущерб.

Последнее время при разработке рецептур буровых растворов серьезное внимание уделяется вышеуказанным вопросам. Так, для массового бурения созданы экологически чистые, биологически разлагаемые полимерные системы.

При вскрытии пластов, содержащих токсичные газы, разработаны специальные реагенты, которые полностью связывают эти вещества во время движения раствора от забоя до поверхности.

1.4 Требования к буровым промывочным жидкостям

Рассмотренные выше функции буровых растворов позволили сформулировать требования к ним.

Основное требование к буровым промывочным жидкостям обозначено «Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности» (ПБ 08-624-03): «Тип и свойства бурового раствора в комплексе с технологическими мероприятиями и техническими средствами должны обеспечивать безаварийные условия бурения с высокими технико-экономическими показателями, а также качественное вскрытие продуктивных горизонтов».

Технологический процесс промывки скважин должен быть спроектирован и реализован так, чтобы достичь лучших технико-экономических показателей бурения. При этом главное внимание необходимо уделять выполнению основных технологических требований и ограничений:

- облегчать разрушение породы долотом или, по крайней мере, не затруднять процесс разрушения и удаления обломков с поверхности забоя;

- не ухудшать естественные коллекторские свойства продуктивных пластов;

- не вызывать коррозию и износ бурильного инструмента и бурового оборудования;

- обеспечивать получение достоверной геолого-геофизической информации при бурении скважины;

- не растворять и не разупрочнять породы в стенках скважины, сохраняя ее номинальный диаметр;

- обладать устойчивостью к действию электролитов, температуры и давления;

- обладать низкими пожаровзрыво-опасностью и токсичностью, высокими гигиеническими свойствами;

- быть экономичной, обеспечивая низкую стоимость метра проходки.

1.5 Выбор и проблема оптимизации качества бурового раствора

Качество – это совокупность характеристик продукции, в данном случае показателей свойств бурового раствора, обусловливающих его пригодность удовлетворять установленные и предполагаемые потребности.

Обоснование выбора свойств буровых растворов, определяющих эффективность выполнения ими требуемых в тех или иных геолого-технических условиях бурения функций, а также установление допустимых пределов изменения показателей выбранных свойств (регламента) в процессе бурения – важнейшие задачи этапа проектирования технологии промывки скважин.

Для решения этих задач необходимо иметь четкие представления о всех свойствах буровых растворов, влиянии этих свойств на выполнение буровым раствором тех или иных функций, а также о существующих показателях и методиках оценки различных свойств буровых растворов.

Качество бурого раствора главным образом определяется геолого-техническими условиями бурения скважины или ее отдельного интервала

К геологическим элементам относятся: минералогический состав и физико-технические свойства горных пород (прочность, влажность, проницаемость, пористость, абразивность, набухаемость, размокаемость, трещиноватость и др.); степень и состав минерализации подземных (поровых) вод; агрессивность пластовых флюидов; пластовое давление; давление гидроразрыва пластов; температурные условия пластов и др.

К техническим элементам относятся: способ бурения; глубина скважины; диаметр скважины; зенитный и азимутальный углы скважины; зазор между бурильными трубами и стенками скважины; техническое состояние бурильных труб и др.

К технологическим элементам относятся: параметры режима бурения; тип породоразрушающего инструмента; механическая скорость бурения; способ вскрытия продуктивного пласта; величина проходки за рейс и др.

Как известно идеального раствора, соответствующего всем геолого-техническим условиям и технологии бурения скважины не существует. раствор не может в одинаковой мере выполнять все вышеперечисленные функции поэтому для конкретных условий бурения определяется набор основных функций, т.е. свойства которые обеспечивают их выполнение.

Требуется оптимизировать качество бурового раствора, путем его химической обработки и придания заданных физико-химических и технологических свойств для обеспечения качественного и безаварийного бурения скважин.

Чтобы бурить быстрее, лучше, дешевле и при этом минимизировать объемы отходов и их экотоксичность необходима оптимизация качества буровых растворов.

Проблемы оптимизации качества бурового раствора

Проблемы оптимизации качества бурового раствора заключаются следующем:

  • обоснование общей совокупности свойств и показателей, необходимых и достаточных для всесторонней оценки качества промывочных жидкостей с позиций известных и перспективных их функций, расхода ресурсов и их приготовление и эксплуатацию, выполнения ими требований безопасности труда и охраны окружающей природной среды;

  • разработка и совершенствование методов и технических средств измерения показателей функциональных, ресурсопотребляющих, экологических и других свойств промывочных жидкостей, всесторонне характеризующих их качество;

  • определение геолого-технических условий бурения с позиций требований к качеству промывочных жидкостей;

  • формирование групп показателей свойств промывочных жидкостей, подлежащих обязательному регламентированию в каждом из типов геолого- технических условий бурения;

  • разработка научно-методических основ регламентирования значений показателей различных свойств промывочных жидкостей;

  • разработка и совершенствование методов оценки влияния на качество промывочных жидкостей возмущающих воздействий (выбуренных пород, пластовых флюидов, температуры и др.);

  • создание алгоритма комплексной (обобщенной) оценки качества промывочных жидкостей;

  • исследование степени влияния субъективных факторов на объективность и точность оценки качества промывочных жидкостей;

  • исследование взаимосвязи между качеством промывочных жидкостей и качеством составляющих их компонентов, разработка и совершенствование методов и технических средств оценки качества основных компонентов промывочных жидкостей;

  • создание реальных условий для формирования информационных массивов промывочных жидкостей различных компонентных составов силами буровых предприятий и программного обеспечения для автоматизированного решения задач оценки качества промывочных жидкостей, а также выбора их оптимальных составов в многоальтернативных ситуациях;

  • исследование взаимосвязи между качеством и стоимостью 1 м3 промывочной жидкости, качеством промывочной жидкости и стоимостью 1 м бурения и т.д.;

  • создание отраслевых (межотраслевых) руководящих и методических материалов по оценке качества промывочных жидкостей.

Концепция выбора и обоснование типа бурового раствора

Основные этапы:

- определение геолого-технических условий бурения скважин;

- формулирование требований к буровым растворам;

- анализ имеющегося опыта бурения;

- изучение конъюнктуры рынка;

- аналитический подбор оптимальной рецептуры;

- оценка экологической безопасности;

- разработка нормативной документации (регламент, инструкции).

Выбору типа, компонентного и долевого состава, а также рецептуры приготовления бурового раствора должны в обязательном порядке предшествовать лабораторные испытания оценки качества материалов, используемых для приготовления буровых растворов и самих растворов.

На рисунке 1.5 представлен схема (алгоритм) поэтапного выбора бурового раствора.

Рисунок 1.5 – Схема выбора рецептуры бурового раствора

36

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]