5. Глинохозяйство, обвязка буровых насосов

Глинохозяйство может отпускать буровым бригадам не только готовый глинистый раствор, но и сухую глину. В таком случае глинистый раствор готовят непосредственно на буровой. Отсюда возникает необходимость калькулировать себестоимость не только глинистого раствора, но и сухой глины. 

Поэтому глинохозяйство при бурении глубоких скважин сложное. Оно включает большое число запасных емкостей для храпения промывочных жидкостей и готовых химических реагентов; ряд складов ( навесов и площадок) для хранения реагентов и материалов; машин и механизмов для погрузочно-разгру-зочных работ, приготовления промывочных жидкостей, их очистки и обработки, а также утяжеления и регенерации.

Механизация глинохозяйства предусматривает решение комплексной проблемы транспортировки, хранения и переработки больших масс сыпучих материалов на различных стадиях от заводов-изготовителей до буровой. Наиболее рациональные пути для этого, видимо, в контейнеризации грузопотоков, строительстве механизированных складов, оснащении буровых дополнительными подъемно-транспортными агрегатами, вспомогательными насосами и компрессорами.

Расходы глинохозяйства учитывают по следующим видам работ: добыча глины, приготовление глинистого раствора, прокладка и демонтаж глинопроводов. 

Цех глинохозяйства и промывочных жидкостей УБР включает глинозаводы ( при централизованном приготовлении промывочных жидкостей), складские службы и лабораторию промывочных жидкостей. 

Кроме того, обширное глинохозяйство в бровых, оборудованных для борьбы с осложнениями, значительно удобнее размещать при выносе насосной на некоти-рое расстояние от оиважи ны. При этом, наряду с удобством, обеспечивается безопасность работ при устранении возникших осложнений. 

На раме блока глинохозяйства смонтированы: бак емкостью 10 ма для промывочной жидкости и металлическая желобная система общей длиной 28 м для очистки от шлама. 

Характеризуя общее направление развития глинохозяйства, необходимо отметить все большую специализацию его и превращение в кооперированное с буровой производство химико-технологического профиля, перерабатывающее природное сырье и выпускающее продукцию - буровой раствор, существенно отличающуюся от исходных материалов. Поддержание качества растворов, меняющихся в процессе бурения, и придание им новых свойств также является своего рода переработкой их физико-химическими методами. 

Технический уровень всего комплекса глинохозяйства, начиная с разработки глинокарьеров и кончая снабжением буровых глинистым раствором, еще низок. 

Уровень организации буровых работ, глинохозяйства, бурового оборудования в полной мере характеризует затраты времени на подготовительно-вспомогательные, ремонтные работы и непроизводительные затраты времени. 

Это позволит комплексно механизи о-вать глинохозяйство. 

В стандартную монтажную схему оборудования глинохозяйства дополнительно включали емкости для хранения дизельного топлива ( нефти), соленой воды, ПАВ и углеводородного компонента. 

В процессе бурения кроме площади, занимаемой буровой установкой, необходимо место для глинохозяйстваи насосного блока, площади для приема и хранения разнообразных материалов с сохранением постоянного свободного подъезда к буровой. Для этого используется пространство с трех сторон буровой установки

Виды буровых растворов:

Глинистые буровые растворы получили наибольшее распространение при бурении скважин. Для бурового дела наибольший интерес представляют три группы глинистых минералов: бентонитовые (монтмориллонит, бейделлит, нонтроиит, сапонит и др.), каолиновые (каолинит, галлуазит, накрит и др.) и гидрослюдистые (иллит, бравиазит и др.). Наилучшими качествами с точки зрения приготовления бурового раствора обладают монтмориллонит и другие бентонитовые минералы. Так, из 1 тонны бентонитовой глины можно получить около 15 м3 высококачественного глинистого раствора, тогда как из глины среднего качества - 4...8 м3, а из низкосортных глин - менее 3 м3.

Глинистые растворы глинизируют стенки скважины, образуя тонкую плотную корку, которая препятствует проникновению фильтрата в пласты. Их плотность и вязкость таковы, что растворы удерживают шлам разбуренной породы даже в покое, предотвращая его оседание на забой при перерывах в промывке. Утяжеленные глинистые растворы, создавая большое противодавление на пласты, предупреждают проникновение пластовых вод, нефти и газа в скважину и открытое фонтанирование при бурении. Однако по этим же причинам затруднено отделение частиц породы в циркуляционной системе бурового раствора.

Применяются также другие буровые растворы на водной основе: малоглинистые (для бурения верхней толщи выветрелых и трещиноватых горных пород), соленасыщенные (при бурении в мощных толщах соленосных пород), ингибированные (обработанные химреагентами для предупреждения набухания разбуриваемых пород и чрезмерного обогащения раствора твердой фазой) и т.д.

К неглинистым относятся буровые растворы, приготовленные без использования глины. Безглинистый буровой раствор с конденсированной твердой фазой готовится на водной основе. Дисперсная фаза в нем получается химическим путем, в результате взаимодействия находящихся в растворе ионов магния с щелочью NaОН или Са(ОН)2. Химическая реакция приводит к образованию в растворе микроскопических частиц гидрооксида магния М§(ОН)2. Раствор приобретает гелеобразную консистенцию и после химической обработки превращается в седиментационно устойчивую систему. Такой раствор сохраняет свои структурно-механические свойства при любой минерализации. Поэтому его применяют в случаях, когда требуется обеспечить высокую устойчивость стенок скважины, но обеспечить контроль и регулирование минерализации раствора сложно.

Другим типом неглинистых буровых растворов являются биополимерные растворы. Биополимеры получают при воздействии некоторых штаммов бактерий на полисахариды. Свойства биополимерных растворов регулируются так же легко, как свойства лучших буровых растворов из бентонитовых глин. Вместе с тем, некоторые из них оказывают флокулирующее воздействие на шлам выбуренных пород, предупреждая таким образом образование суспензии. Кроме того, растворы биополимеров термоустойчивы. Сдерживает их применение относительно высокая стоимость.

Буровые растворы на углеводородной основе представляют собой многокомпонентную систему, в которой дисперсионной (несущей) средой является нефть или жидкие нефтепродукты (обычно дизельное топливо), а дисперсной (взвешенной) фазой - окисленный битум, асфальт или специально обработанная глина (гидрофобизированный бентонит).

Буровые растворы на углеводородной основе не оказывают отрицательного влияния на свойства коллекторов нефти и газа, обладают смазывающей способностью: при их использовании уменьшается расход мощности на холостое вращение бурильной колонны в стволе скважины и снижается износ бурильных труб и долот. Однако стоимость приготовления таких буровых растворов довольно высока, они пожароопасны, трудно удаляются с инструмента и оборудования.

Обвязка буровых насосов считается выдержавшей испытания при отсутствии указанных недостатков. Если обвязка не выдержала испытание на герметичность, то после устранения недостатков она должна вновь подвергнуться опрессовке. Без наличия акта об опрессовке эксплуатация обвязки запрещается.

Нагнетательные линии обвязки буровых насосов следует монтировать из бесшовных труб, толщина стенки которых должна определяться расчетам. Разъемные соединения уплотняются в соответствии с требованиями ГОСТ или ТУ

В случае неправильной обвязки буровых насосов при их работе создается опасность разрыва гидравлической части насоса, нагнетательного трубопровода, задвижек, компенсаторов, бурового шланга и других устройств вследствие развиваемого насосом высокого давления. Аварии с элементами обвязки буровых насосов сопровождаются иногда тяжелыми несчастными случаями.

Таким образом, разветвленная обвязка буровых насосов не обеспечивает безопасности в зимних условиях.

В процессе монтажа обвязки буровых насосов работники нередко подвергаются опасностям, особенна при установке громоздских компенсаторов на отдельные фундаменты. При этих работах рабочие находятся под стрелой подъемного механизма ( автокрана, КП-5 и др.) и руками направляют компенсатор. При этом возможно сползание компенсатора с удерживающего каната, падение его и получение травм работающими.

Для нагнетания буровой жидкости в скважину применяется обвязка буровых насосов, которая является весьма важной частью всей буровой установки, так как от правильного выбора ее схемы и конструкции зависит бесперебойность работы буровой установки, а также безопасность обслуживающего персонала.

Перед началом работ на новой скважине буровой мастер при участии буровой бригады принимает от вышко-монтажной бригады наземные сооружения и оборудование буровой и проводит подготовительные работы: оснастку талевой системы и оборудования, установку ротора и различного инструмента, подвеску машинных ключей, монтаж приспособлений малой механизации, опрессовку линий обвязок буровых насосов, бурение, спуск и крепление шахтного направления, забуривание шурфа для ведущей трубы