5.7. Выбор типа бурового раствора
Практика бурения показала, что успех проводки скважин в значительной мере зависит от качества применяемого бурового раствора. Установлено, что идеальный буровой раствор, применяемый при бурении скважин, должен отвечать следующим требованиям:
способствовать повышению скорости проходки;
позволять поддерживать низкое содержание твердой фазы, благодаря чему до минимума снижается опасность загрязнения пласта;
повышать устойчивость ствола, ингибировать склонные к осложнениям породы и обеспечивать сохранение целостности выбуренной породы, благодаря чему облегчается ее удаление;
обеспечивать поддержание на стабильном уровне статического напряжения сдвига и улучшенную очистку ствола без чрезмерных пульсаций давления в процессе спускоподъемных операций;
проявлять низкую токсичную и высокую термостабильность;
давать возможность экономить денежные средства, при этом затраты на контролирование и поддержание необходимых свойств бурового раствора с лихвой окупаются.
Исходя из этих требований, перед началом бурения нужно определить состав и свойства буровых растворов, которые будут использованы для промывки скважины в каждом интервале. Для отдельных площадей и группы площадей, сходных по геолого-техническим условиям, разрабатываются технологические регламенты буровых растворов. Технологический регламент буровых растворов содержит: литологический состав пород разбуриваемого интервала, конструкцию скважин, интервалы возможных осложнений, пластовое давление рпл, давление гидроразрыва пласта ргтр и температуру пласта 1ПЯ, рекомендуемый тип бурового раствора, материалы и реагенты, применяемые для приготовления и химической обработки этого раствора, их планируемый расход на каждый метр обрабатываемого интервала (рис. 5.18).
Технологический регламент буровых растворов составляется исходя из перечисленных выше требований, а также на основании обобщения опыта проводки разведочных и опорно-технологических скважин на данной площади. В свою очередь, для разведочных и опорно-технологических скважин тип раствора выбирается исходя из опыта проводки скважин в близлежащих нефтяных районах с аналогичными геологическими условиями. При этом должны широко использоваться последние достижения науки в создании новых типов буровых растворов и их химической обработке. В любом случае выбранные буровые растворы должны быть не только наиболее эффективными в данных Условиях, но и приготовляться на основе доступных и дешевых реагентов и материалов.
Рис. 5.18. Образец технологического регламента буровых растворов:
1 — глины; 2 — глины с прослоями песка; 3 — мергель; 4 — глины с прослоями Песчаника; 5— алевролиты; СМАД — смазывающая добавка для уменьшения трения
175
5.8. Формы организации глинохозяйства
В мировой практике организации буровых работ на нефть и газ широко распространены две формы организации глинохозяйства. К первой относятся работы, связанные с приготовлением, очисткой и контролем за качеством бурового раствора, которые осуществляются самой буровой бригадой, а ко второй — связанные с приготовлением, очисткой и контролем за качеством бурового раствора, которые выполняет специализированное предприятие (фирма). Эта форма организации получила название сервисной. Возможна смешанная организация глинохозяйства, когда часть работ выполняет буровая бригада, а часть — специальное предприятие (фирма). Первая форма организации глинохозяйства характерна для стран СНГ, вторая распространена за рубежом, особенно в США.
Анализ многолетней практики показал, что вторая форма организации глинохозяйства имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с первой. Она позволяет обеспечить проводку скважины качественными буровыми растворами, в полном соответствии с ГТН, с меньшими затратами средств. При второй форме организации проще многократно использовать буровой раствор, обработанный дорогостоящими химическими реагентами, организовывать регенерацию утяжелителя. Наконец, при этой форме организации глинохозяйства увеличивается межремонтный пробег механизмов, обеспечивающих очистку бурового раствора.
У нас в стране намечается тенденция к переходу на сервисное обслуживание буровой бригады всеми видами услуг, связанных с приготовлением, очисткой и контролем за качеством раствора в процессе бурения скважины. В этом случае сервисным обслуживанием занимается хозрасчетное предприятие, работающее на договорной основе. В своем составе это предприятие должно иметь: цех (растворный узел) по компоновке химических реагентов согласно рецептуре растворов и подготовке, в необходимых случаях, концентратов раствора, а также по обеспечению хранения отработанного раствора в целях его регенерации, повторного использования и утилизации, и других операций, связанных с растворами; складские помещения для хранения завезенных материалов и химических реагентов; гараж с необходимым набором технологического транспорта и спецтехники; механическую службу по ремонту и профилактическому обслуживанию механизмов по приготовлению раствора и его очистке; лабораторию по контролю за параметрами раствора и его составом (рецептурой).
Сервисное обслуживание объектов бурения службой глинохозяйства предусматривает проведение на них целого комплекса работ, связанных с доставкой на буровые материалов и химических реагентов для приготовления качественного раствора и его обработки, осуществлением контроля за параметрами раствора в процессе проводки скважин, перевозкой раствора, материалов и химических реагентов при их повторном использовании и т.д.
Контрольные вопросы
1. Каковы функции промывочной жидкости при вращательном способе бурения? Какие применяются типы промывочных жидкостей?
2. Из каких глин и глиноматериалов приготавливают глинистые растворы? Приведите формулу, по которой производится расчет количества глинопорошка для приготовления глинистого раствора заданной плотности.
3. Как изменяются свойства глинистых растворов в зависимости от времени, химических добавок и механического воздействия?
4. Каким образом и чем определяются свойства глинистых растворов?
5. Какие функции выполняет глинистый раствор в нормальных условиях бурения?
6. Каково назначение глинистых растворов при бурении в осложненных условиях?
7. Расскажите о химической обработке и утяжелении глинистого раствора.
8. Расскажите о полимерглинистых и безглинистых растворах.
9. Чем характеризуются ингибированные и солестойкие буровые растворы?
10. Каковы особенности использования воды в качестве промывочной жидкости?
И. Расскажите о буровых растворах на нефтяной основе.
12. Какие особенности бурения скважин с очисткой забоя воздухом или газом вы знаете?
13. Как приготавливаются буровые растворы?
14. Каким образом и при помощи чего очищается промывочная жидкость от обломков выбуренной породы (шлама)?
15. Как следует выбирать тип промывочной жидкости?
16. Расскажите о двух формах организации глинохозяйства.