Билет 19. Буровые долота.

Все буровые долота классифицируются на три вида:

1) Долота режуще-скалывающего действия, разрушающие породу лопастями (лопастные долота);

2) Долота дробящее-скалывающего действия, разрушающие породу зубьями, расположенными на шарошках (шарошечные долота);

3) Долота режуще-истирающего действия, разрушающие породу алмазными зёрнами или твёрдосплавными штырями, которые расположены в торцевой части долота (алмазные и твёрдосплавные долота).

Лопастные долота выпускаются трёх типов: двухлопастные, трехлопастные и многолопастные. Под действием нагрузки на забой их лопасти врезаются в породу, а под влиянием вращающего момента - скалывают ее. Лопастные долота применяются при бурении в мягких высокопластичных горных породах с ограниченными окружными скоростями.

Шарошечные долота выпускаются с одной, двумя, тремя, четырьмя и даже шестью шарошками. Наибольшее распространение получили трехшарошечные долота. При вращении долота шарошки, перекатываясь по забою, совершают сложное вращательное движение со скольжением. При этом зубцы шарошек наносят удары по породе, дробят и скалывают её. Шарошечные долота успешно применяются при вращательном бурении пород самых разнообразных физико-механических свойств. Изготавливают их из высококачественных сталей с последующей химико-термической обработкой наиболее ответственных и быстроизнашивающихся деталей, а сами зубцы изготавливаются из твердого сплава.

Алмазные долота состоят из стального корпуса и алмазонесущей головки, выполненной из порошкообразной твердосплавной шихты. Бывают 3х видов: спиральные (для бурения малоабразивных пород средней твёрдости), радиальные (для пород средней твёрдости), ступенчатые (для мягких и средней твёрдости пород). Применение алмазных долот обеспечивает высокие скорости бурения и снижение кривизны скважин. Износостойкие.

Твёрдосплавные долота армированы сверхтвёрдыми сплавами.

Передача вращения осуществляется с помощью бурильных труб.

Билет 20. Промывочные жидкости в бурении.

Функции промывочной жидкости:

1. вынос частиц выбуренных частиц и шлама

2. передача энергии турбобуру или винтовому дыигателю

3. создание противодавления на пласт, предотвращая поступление в скважину нефти, газа и воды

4. удержание частичек во взвешенном состоянии при прекращении циркуляции

5. охлаждение и смазывание трущихся деталей долота

6. уменьшение трения бурильных труб о стенки скважины

7. предотвращение обвалов пород со стенок скважины

8. уменьшение проницаемости стенок скважины(снижение фильтрации флюидов в пласт), благодаря коркообразованию

9. канал связи для передачи информации от забоя на поверхность.

Требования к буровому раствору:

1. выполнение функций

2. не должен оказывать вредное влияние на забойный двигатель и бурильный инструмент (образивный износ)

3. легко прокачиваться и легко очищаться от шлама и газа

4. быть безопасным для персонала и окружающей среды

5. быть доступням, недорогим

6. для многократного использования.

Виды буровых растворов: агенты на водной основе (техническая вода, естественные буровые растворы, глинистые и неглинистые), агенты на углеводородной основе, на основе эмульсий, газообразные и аэрированные агенты.

• Техническая вода – наиболее дешёвая и доступная, но плохо удерживает шлам и не образует корки, вызывает набухание глинистых пластов, ухудшает проницаемость коллекторов.

• Естественный буровой раствор – водная суспензия с равномерно распределённым измельчённым шламом. Дешевизна. Зависят от состава разрушаемых гп, велико содержание абразивных вв, подходит, когда не требуется промывочная жидкость высокого качества.

• Глинистые буровые растворы – наиболее распространены, особенно бентонитовые. Образуют тонкую плотную корку, отлично удерживают шлам, предупреждают проникновение пластовых флюидов в скважину, но отделение частиц от породы по этим же причинам затруднено.

• Неглинистые растворы – химический способ получения, содержит микроскопические частицы Mg(OH)2, гелеобразная консистенция, хорошие показатели, применяются для обеспечения высокой устойчивости стенок скважины. Плохо контролируются.

• Биополимерные неглинистые растворы – отличные показатели, термоустойчивость, но высокая стоимость.

• Растворы на углеводородной основе – многокомпонентная система, несущая среда – нефть или дизельное топливо, взвешеная фаза – окисленный битум или спец.глина. Не оказывают отрицательного влияния на коллекторы, обладают смазывающей способностью, снижают расход мощности на холостое вращение бурильной колонны, снижают износ бурильных труб и долот. Стоимость высока, трудно удалять, пожароопасны. Для проводки скважин в сложных условиях при разбуривании набухших глин и растворимых солей.

• Эмульсионные растворы – эмульсия типа «вода в нефти» + глина. Используется при бурении в глинистых отложениях и солевых толщах. Хорошие смазочные свойства, предупреждает прихват инструмента в скважине.

• Аэрированные буровые растворы – смеси пузырьков воздуха с промывочными жидкостями в соотношении 30:1, с добавлением ПАВ и пенообразователей. Обладают свойствами промывочной жидкости в основе, преимущество в возможности их применения в осложнённых условиях бурения, при катастрофических поглощениях промывочных жидкостей, вскрытии пластов с низким давлением.