Тема: Вплив складу і властивостей промивальних рідин на ефективність роботи долота.

План:

1. Вплив густини.

2. Вплив фільтровіддачі.

3. Вплив ПАР.

4. Вплив концентрації твердої фази.

1. Чим вища густина розчину, тим більший тиск створюється на стовп бурового розчину на вибій і стінки свердловини. Різниця між пластовим тиском і тиском стовпа розчину на пласт називається диференціальним тиском. Чим вище диференціальний тиск, тим більше ущільнюються породи на вибої, погіршуючи буримість гірських порід.

2. Бурові розчини з низьким показником фільтрації використовуються при розбурюванні гірських порід, в тому числі глин, котрі під дією фільтрату розчину втрачають зв’язуваність і обвалюються. При розбурюванні стійких гірських порід застосовують розчини з більш високим показником фільтрації, інколи в якості бурового розчину використовують технічну воду.

Вплив показника фільтрації на ефективність буріння полягає в тому, що фільтрат бурового розчину, який містить хімічні реагенти, проникаючи по мікротріщинам, розширює їх і утворює нові, внаслідок адсорбції реагентів на поверхні тріщин. Щільність породи при цьому знижується, а буримість порід покращується.

Слід пам’ятати, що бурові розчини на водній основі надають шкідливий вплив на проникність нафтових і газових пластів. По мірі підвищення проникності породи збільшується шкідливий вплив твердої фази розчину.

3. Наявність у фільтраті розчину ПАР підвищує швидкість проходки, полегшуючи проникнення рідкого середовища в мікро тріщини і пори породи. Ці ПАР називаються понижувачами твердості породи.

Добавки до промивальних рідин на водній основі нафта, нафтопродукти та інші змащувальні матеріали зменшують тертя між бурильною колоною і стінками свердловини, запобігають утворенню сальників з вибурених глинистих та інших частинок; як наслідок збільшується осьове навантаження на долото і механічна потужність, яка підводиться до вибою, механічна швидкість проходки і проходка на долото.

4. Наявність в необважненому буровому розчині великої кількості твердих частинок, крім зниження ефективності роботи долота на вибої, викликає абразивний знос деталей бурових насосів, бурильних і обсадних труб, турбобурів і внаслідок повного зношення долота. В зв’язку з цим на поверхні бурові розчини очищають від частинок вибуреної породи при допомозі різних очисних механізмів.

Тема: Фактори, що обумовлюють зміни складу і властивостей промивальних рідин в процесі буріння.

План:

1. Основні причини зміни властивостей.

2. Вплив води та агресивних газів.

1. Основні причини зміни властивостей промивальної рідини – підвищення концентрації твердої фази за рахунок частинок вибуреної породи, механічне та фізико-хімічне диспергування цих частинок, потрапляння пластових вод і газів, розчинення породи, збільшення з глибиною температури і тиску, бактеріальна дія.

По мірі накопичення твердої фази і зростання питомої поверхні її в результаті диспергування частинок зростають реологічні властивості промивальної рідини, змінюються фільтратовіддача і товщина корки. Ці зміни відбуваються особливо інтенсивно при розбурюванні глинистих порід з застосуванням промивальних рідин на водній основі.

2. Якщо в промивальну рідину на водній основі потрапляє прісна вода, зменшуються показники реологічних властивостей, статична напруга зсуву, збільшується водовіддача, погіршується стабільність бурового розчину.

Складніше на властивості рідини впливає мінералізована пластова вода. Між глинистими частинками та іонами мінералізованої води відбуваються хімічні реакції. Якщо водовміст промивальної рідини зростає несуттєво, а мінералізація збільшується поступово відбувається зменшення товщини гідратних оболонок на глинистих частинках, збільшується СНЗ, умовна в’язкість, водовіддача і товщина фільтраційної корки. Якщо мінералізація зростає швидко, можлива нейтралізація зарядів глинистих частинок і перетворення їх в крупні агрегати; при цьому суспензія розшаровується на тверду та рідку фази, втрачає тиксотропні властивості, водовіддача збільшується.

В промивальну рідину можуть потрапляти агресивні вуглекислий газ та сірководень. Розчиняючись у воді, вони утворюють сильні кислоти, знижують рН промивальної рідини і різко інтенсифікують корозійну дію на обладнання. При загазованості зменшується густина рідини, сильно підвищується в’язкість за рахунок великої кількості бульба шків газу. Промивальна рідина, яка містить сірководень, токсична і являє собою небезпеку для людини і навколишнього середовища.

Майже безводні рідини на вуглеводневій основі також чутливі до дії води: при надходженні води властивості промивальної рідини збільшуються; рідина загустіває, якщо в ній немає надлишку емульгатора. При надходженні значної кількості води рідина може втрати стабільність і розшаровується. Вплив солі може вплинути лише на густину рідини.