
- •2. Основные и дополнительные функции бр.
- •3. Требования к бр.
- •4. Классификация бр.
- •6. Глинистые растворы. Типовой состав бр.
- •7. Глина – активная твердая фаза глинистых растворов.
- •8. Минералогический и химический состав глин.
- •9. Особенности строения и свойства важнейших глинистых минералов.
- •10. Гидратация и диспергирование глин.
- •11. Процессы происходящие на поверхности глинистых частиц. Ионный обмен.
- •12. Катионный обмен. Емкость поглощения (еп) или обменная емкость (ое).
- •13. Обмен и адсорбция анионов.
- •14. Необменные реакции замещения и реакции присоединения на поверхности глины.
- •15. Агрегативная и седиментационная устойчивость глинистых растворов.
- •16. Структурно механические свойства бр. Коагуляционная и конденсационно-кристаллическая структуры в дисперсных системах. Понятие тиксотропии.
- •17. Роль структурообразования при бурении скважин.
- •18. Оценка структурных свойств буровых растворов.
- •19. Реологические свойства буровых растворов.
- •20. Реограммы ньютоновской и неньютоновской жидкостей.
- •21. Реологическая модель Бингама-Шведова. Понятие эффективной вязкости.
- •22. Степенная двухпараметрическая модель Оствальда де Ваале.
- •24. Роль реологических свойств бурового раствора при бурении и закачивании скважин.
- •25. Фильтрационные и коркообразующие свойства глинистых растворов.
- •26. Роль фильтрационных свойств при бурении и заканчивании скважин.
- •27. Оценка фильтрационных свойств буровых растворов.
- •28. Основные факторы, влияющие на скорость статической фильтрации.
- •29. Влияние времени фильтрации на объём фильтрата.
- •30. Влияние перепада давления на скорость фильтрации.
- •31. Влияние гранулометрического состава дисперсной фазы на скорость фильтрации.
- •32. Влияние температуры на скорость фильтрации
- •33. Статическая фильтрация при повышенной температуре и повышенном давлении.
- •34. Динамическая фильтрация.
- •35. Роль плотности бурового раствора при бурении скважин.
- •36. Значение водородного показателя для практики бурения.
- •37. Оценка водородного показателя и удельного электрического сопротивления бр.
- •38. Содержание твердой фазы и абразивных частиц в глинистом растворе.
- •39. Седиментационная устойчивость глинистого раствора.
- •40. Состав фильтрата глинистого раствора.
- •41. Глиноматериалы для приготовления буровых растворов.
- •47. Приготовление буровых растворов
- •48. Очистка промывочных жидкостей от выбуренной породы.
- •Механическая очистка
- •Оборудование для очистки с помощью центробежных сил
- •Ситогидроциклонная очистка
- •49. Дегазация бурового раствора
- •51. Химические реагенты - понизители фильтрации.
- •52. Углещелочной реагент (ущр), модифицированный гуматный реагент (мгр)
- •53. Реагенты на основе эфиров целлюлозы
- •54. Отечественные биополимеры симусан (бп-92), к.К. Робус и др.
- •55. Крахмал как химический реагент. Назначение, индивидуальные особенности.
- •56. Модифицированный крахмал (мк), экструзионный крахмалосодержащий реагент (экр), карбоксиметилированный крахмал (кмк). Модифицированный крахмал
- •Экструзионный крахмалосодержащий реагент (экр)
- •КарбоксиметилированныЙ крахмал (кмк)
- •58. Гипан - гидрализованный полиакрилонитрил.
- •Метакрил-14 ( м-14), лакрис-20.
- •Полиакриломид (паа), гпаа, термопас-34, формиат натрия и др.
- •Конденсированная сульфит-спиртовая барда (кссб-2м).
- •Реагенты – понизители вязкости (пептизаторы).
- •Лигносульфанат технический или сульфит-спиртовая барда (ссб).
- •Феррохромлигносульфонат (фхлс).
- •Окзил-см, лигносил, нитролигнин, декстрин.
- •Триполифосфат натрия (тпфн), гексаметафосфат нария (гмфн) и др.
- •Ингибиторы термоокислительной деструкции.
- •Ингибиторы гидратации и набухания глин
- •Гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость (гкж-11н).
- •Реагенты, связывающие ионы кальция и магния.
- •Пеногасители
- •Смазочные добавки.
- •Эмульгаторы.
- •Деэмульгаторы.
- •Поверхностно-активные вещества.
Роль совершенствования технологии промывочных жидкостей в решении задач, поставленных правительством перед нефтяной и газовой промышленностью.
Основные и дополнительные функции буровых растворов.
Требования к буровым растворам.
Классификация буровых растворов.
Промывочные жидкости на водной основе.
Глинистые растворы. Типовой состав буровых растворов.
Глина, активная твердая фаза буровых растворов.
Минералогический и химический состав глин.
Особенности строения и свойства важнейших глинистых минералов.
Гидратация и диспергирование глин.
Процессы, происходящие на поверхности глинистых частиц. Ионный обмен.
Обмен катионов на поверхности глинистых частиц. Емкость поглощения (ЕП) или обменная емкость (ОЕ).
Обмен и адсорбция анионов.
Необменные реакции замещения и реакции присоединения на поверхности глины.
Агрегативная и кинетическая (седиментационная) устойчивость глинистых суспензий.
Структурно-механические свойства буровых растворов. Коагуляционная и конденсационно-кристаллическая структуры в дисперсных системах. Понятие тиксотропии.
17. Роль структурообразования при бурений скважин.
Оценка структурных свойств буровых растворов.
Реологические свойства буровых растворов.
Реограммы ньютоновской и неньютоновской жидкостей.
Реологическая модель Бингама-Шведова. Понятие эффективной вязкости.
Степенная двухпараметрическая модель Освальда де Ваале.
Трехпараметрические модели Кэссона-Шульмана, Кэссона и Балкли-Гершеля и четырехпараметрические модели Шульмана и Косаревича.
Роль реологических свойств бурового раствора при бурении и закачивании скважины.
Фильтрационные и коркообразующие свойства буровых растворов.
Роль фильтрационных свойств при бурении и закачивании скважины.
Оценка фильтрационно-коркообразующих свойств буровых растворов.
Основные факторы, влияющие на скорость статической фильтрации.
Влияние времени фильтрации на объем фильтрата.
Влияние перепада давления на скорость фильтрации.
Влияние гранулометрического состава дисперсной фазы на скорость фильтрации.
Влияние температуры на скорость фильтрации.
Статическая фильтрация при повышенной температуре и повышенном давлении.
Динамическая фильтрация.
Роль плотности бурового раствора при бурении скважины.
Значение водородного показателя для практики бурения.
Оценка водородного показателя и удельного электрического сопротивления буровых растворов.
Содержание твердой фазы и абразивных частиц в буровом растворе.
Седиментационная устойчивость бурового раствора.
Состав фильтрата бурового раствора.
Глиноматериалы для приготовления буровых растворов.
Применение воды в качестве промывочной жидкости. Сравнительная оценка, область применения.
Безглинистые промывочные жидкости на основе водных растворов полимеров.
Промывочные жидкости с конденсированной твердой фазой.
Факторы, влияющие на выбор системы (систем) буровых растворов для определенной скважины.
Промывочные жидкости на углеводородной основе.
Приготовление промывочных жидкостей.
Очистка промывочных жидкостей от выбуренной породы.
Дегазация промывочных жидкостей.
Классификация химических реагентов по наиболее распространенным группам.
Химические реагенты - понизители фильтрации.
Углещелочной реагент УЩР, модифицированный гуматный реагент (МГР).
Реагенты на основе эфиров целлюлозы и его модификации (сульфацелл, КМОЭЦ).
Отечественные биополимеры симусан (БП-92), К.К. Робус и др.
Крахмал как химический реагент. Назначение, индивидуальные особенности.
Модифицированный крахмал (МК), экструзионный крахмалосодержащий реагент (ЭКР), карбоксиметилированный крахмал (КМК).
Реагенты на основе акриловых полимеров.
ГИПАН - парализованный полиакрилонитрил.
Метакрил-14 ( М-14), лакрис-20.
Полиакроломид (ПАА), ГПАА, термопас-34, формиат натрия и др.
Конденсированная сульфит-спиртовая барда (КССБ-2М).
Реагенты – понизители вязкости.
Лигносульфанат технический или сульфит-спиртовая барда (ССБ).
Феррохромлигносульфонат (ФХЛС).
Окзил-СМ, лигносил, нитролигнин, декстрин.
Триполифосфат натрия (ТПФН), гексаметафосфат нария (ГМФН) и др.
Регуляторы щелочности – каустическая сода, гидроксид кальция, кальцинированная сода, фосфаты, известь и др.
Ингибиторы термоокислительной деструкции.
Ингибиторы гидратации и набухания:
Реагенты, связывающие ионы кальция и магния (Na2СОз - кальцинированная сода).
Пеногасители ( Т-80, Т-92, СМ, МАС-200, АМ-5, П-79, ПЕНТА-465 и др.).
Смазочные добавки (лубриканты, нефть, графит и др.).
Эмульгаторы (сульфонол НП-1, ОП-10, ПЭИ и др.).
Деэмульгаторы (ДИН-4, Диссольван, Оксифос и др.).
Поверхностно-активные вещества и их классификация.
2. Основные и дополнительные функции бр.
Основные функции буровых растворов
Чтобы долото сохраняло работоспособность и могло непрерывно углублять скважину, буровой раствор при любом способе вращательного бурения должен выполнять три основные функции:
охлаждать долото,
удалять обломки породы с поверхности забоя,
транспортировать обломки на поверхность.
Если буровой раствор перестанет выполнять хотя бы одну из этих функций, углубление скважины станет невозможным из-за скопления на забое обломков выбуренной породы и выхода долота из МГ вследствие перегрева. При турбинном бурении и бурении с помощью объёмного забойного двигателя буровой раствор выполняет ещё одну фундаментальную функцию - передаёт энергию гидравлическому забойному двигателю.
Дополнительные функции буровых растворов:
Чтобы процесс бурения скважины шёл без осложнений, буровой раствор должен выполнять следующие дополнительные функции:
создавать достаточное давление на вскрытые скважиной пласты, чтобы при бурении не происходило притока газа, нефти и воды в скважину,
покрывать стенки скважины малопроницаемой, прочной и тонкой корочкой, которая укрепляет стенки и предотвращает проникновение бурового раствора или его жидкой фазы в окружающие породы;
удерживать во взвешенном состоянии твёрдые частицы: утяжелитель, обломки выбуренной породы при временной прекращении циркуляции,
уменьшать трение между породой и долотом, между стенками скважины и бурильной колонной.
Буровые растворы, приготовленные на основе капельных жидкостей, кроме того, создают по закону Архимеда выталкивающее усилие на спущенные в скважину бурильную и обсадные колонны, то есть, как бы воспринимают часть веса этих колонн, уменьшая соответственно нагрузку, действующую на подъёмный механизм буровой установки.
3. Требования к бр.
Требования к буровым растворам
Выполняя основные и вспомогательные функции, буровые растворы должны в то же время отвечать следующим требованиям:
облегчать разрушение породы долотом или, по крайней мере, не затруднять процесс разрушения и удаления обломков с поверхности забоя, способствовать достижению возможно более высокой проходки на долото и механической скорости проходки и, в конечном счёте, наименьшей стоимости метра проходки;
не загрязнять продуктивные пласты, чтобы не затруднять вызов притока при освоении скважины и обеспечить максимальный дебит нефти и газа;
предотвращать коррозию бурильного инструмента и бурового оборудования, соприкасающихся с буровым раствором;
обеспечивать получение достоверной геолого-геофизической информации при бурении скважины;
не растворять породы, слагающие стенки' скважины, не вступать с ними во взаимодействие, приводящее к понижению прочности породы и нарушению устойчивости стенок;
быть устойчивыми к действию электролитов, сохранять свойства при повышении температуры в процессе бурения глубоких скважин;
быть нетоксичными, пожаробезопасными; не вызывать неприязненного отношения со стороны персонала.
Ни один из известных буровых растворов не монет успешно выполнять вое названные функции и отвечать при этом всем, без исключения, требованиям. Этим объясняется, с одной стороны, отсутствие универсального бурового раствора, одинаково пригодного для любых условий бурения и, с другой стороны, существование и применение обширного ассортимента буровых растворов, отличающихся составом и свойствами.