растворов
Курс «Буровые технологические жидкости»
- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Фильтрационные свойства буровых растворов презентация
Содержание
- 1. Фильтрационные свойства буровых растворов
- 2. Фильтрационные свойства БР Столб бурового раствора, заполняющего
- 3. Фильтрационные свойства БР Как только происходит
- 4. Фильтрационные свойства БР СОСТАВ ФИЛЬТРАЦИОННОЙ КОРКИ КОЛЬМАТАНТ
- 5. Фильтрационные свойства БР Курс «Буровые технологические
- 6. Фильтрационные свойства БР Курс «Буровые технологические
- 7. Фильтрационные свойства БР Курс «Буровые технологические
- 8. Фильтрационные свойства БР Потенциальные проблемы, вызываемые излишней
- 9. Фильтрационные свойства БР В процессе сооружения скважины
- 10. Фильтрационные свойства БР Полностью предупредить фильтрационные потери
- 11. Фильтрационные свойства БР В условиях статической фильтрации,
- 12. Фильтрационные свойства БР Механизм действия реагентов
- 13. Фильтрационные свойства БР Проницаемость пород составляет 0.01
- 14. Фильтрационные свойства БР МГНОВЕННАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ Это
- 15. Фильтрационные свойства БР Факторы влияющие на скорость
- 16. Фильтрационные свойства БР
- 17. Фильтрационные свойства БР Повышение температуры может привести
- 18. Фильтрационные свойства БР Курс «Буровые технологические
- 19. Фильтрационные свойства БР На практике
- 20. Фильтрационные свойства БР Поддержание процентного
- 21. Фильтрационные свойства БР Твердая фаза, образующаяся в
- 22. Фильтрационные свойства БР Полимеры, входящие в состав
- 23. Фильтрационные свойства БР Глины
- 24. Фильтрационные свойства БР Полимеры Связывание свободной воды
- 25. Фильтрационные свойства БР Xимические разжижители Адсорбция реагента
- 26. Фильтрационные свойства БР Выбор материалов, регулирующих водоотдачу
- 27. Фильтрационные свойства БР Могут ли данные материалы
- 28. Фильтрационные свойства БР Могут ли данные материалы
- 29. 75 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
Фильтрационные свойства БР Столб бурового раствора, заполняющего скважину, создает гидростатическое давление, которое, как правило, превышает давление пластовых флюидов, находящихся в порах горных пород. Поскольку все горные породы в той или иной
Слайд 18 апреля
2017
Лекция 4
доц., канд. хим. наук
Минаев Константин Мадестович
Фильтрационные свойства буровых
Слайд 2Фильтрационные свойства БР
Столб бурового раствора, заполняющего скважину, создает гидростатическое давление, которое,
как правило, превышает давление пластовых флюидов, находящихся в порах горных пород. Поскольку все горные породы в той или иной мере проницаемы, то при вскрытии их бурением под воздействием перепада давления происходит проникновение дисперсионной среды бурового раствора в околоствольное пространство.
Поток дисперсионной среды перемещает частицы твердой фазы в направлении стенок скважины и если эти частицы имеют критический размер (примерно равный 1/3 размера пор), то они застревают в суженных горловинах входа в поры и закупоривают их.
Основной функцией бурового раствора является изоляция проницаемых пород и регулирование фильтрации.
Поток дисперсионной среды перемещает частицы твердой фазы в направлении стенок скважины и если эти частицы имеют критический размер (примерно равный 1/3 размера пор), то они застревают в суженных горловинах входа в поры и закупоривают их.
Основной функцией бурового раствора является изоляция проницаемых пород и регулирование фильтрации.
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Слайд 3Фильтрационные свойства БР
Как только происходит закупорка, в поровом пространстве задерживаются
и самые мелкие частицы твердой фазы, которые откладываются на стенках скважины, образуя фильтрационную корку, через которую в околоствольное пространство поступает только фильтрат.
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Слайд 4Фильтрационные свойства БР
СОСТАВ ФИЛЬТРАЦИОННОЙ КОРКИ
КОЛЬМАТАНТ (Глина, карбонат кальция)
РЕГУЛЯТОР РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ (ксантановая
смола)
ПОНИЗИТЕЛЬ ФИЛЬТРАЦИИ (модифицированный крахмал, ПАЦ НВ)
ВЫБУРЕННАЯ ПОРОДА
ДРУГИЕ ДОБАВКИ
ПОНИЗИТЕЛЬ ФИЛЬТРАЦИИ (модифицированный крахмал, ПАЦ НВ)
ВЫБУРЕННАЯ ПОРОДА
ДРУГИЕ ДОБАВКИ
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Слайд 5Фильтрационные свойства БР
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых
растворов»
»
»
Объем собранного ФИЛЬТРАТА в Сm3х2,
(в статическом состоянии) при 100 psi (7 кг/см2) 30 мин температуре окружающей среды
3,75 кв.дюймов площадь. Лист ватмана #50
Объем собранного ФИЛЬТРАТА в Сm3,
(в статическом состоянии) при 100 psi ( 7 кг/см2) 30 мин температуре окружающей среды
7,5 кв.дюймов площадь. Лист ватмана #50
Слайд 6Фильтрационные свойства БР
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых
растворов»
»
»
АНИ (стандарт) НРНТ
Объем собранного ФИЛЬТРАТА в См3 Х 2, (в статическом состоянии) при 30 минут
149°С
3,75 кв.дюймов. Лист ватмана #50
500 psi ( 35 кг/см2)– Перепад давления
600 psi – верхний регулятор давления
100 psi - нижний регулятор давления
Слайд 7Фильтрационные свойства БР
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых
растворов»
»
»
Фильтр-пресс ВТВД с керамическими дисками
Слайд 8Фильтрационные свойства БР
Потенциальные проблемы, вызываемые излишней толщиной фильтрационной корки:
Сужения ствола, ведущие
к увеличению затяжек
Увеличение поршневания и свабирования за счет снижения кольцевого зазора
Дифференциальный прихват бурильной колонны, происходящий в результате увеличения зоны контакта и быстрого развития сил, ведущих к прилипанию и дальнейшему прихвату бурильной колонны, вызываемых возможным ростом фильтрации
Первичные осложнения при цементировании в связи с недостаточным вытеснением бурового и цементных растворов за счет высокопроницаемой фильтрационной корки.
Затруднения при спуске обсадной колонны.
Увеличение поршневания и свабирования за счет снижения кольцевого зазора
Дифференциальный прихват бурильной колонны, происходящий в результате увеличения зоны контакта и быстрого развития сил, ведущих к прилипанию и дальнейшему прихвату бурильной колонны, вызываемых возможным ростом фильтрации
Первичные осложнения при цементировании в связи с недостаточным вытеснением бурового и цементных растворов за счет высокопроницаемой фильтрационной корки.
Затруднения при спуске обсадной колонны.
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Слайд 9Фильтрационные свойства БР
В процессе сооружения скважины проявляются два вида фильтрации:
статическая,
протекающая при отсутствии циркуляции бурового раствора в скважине;
динамическая, происходящая в условиях циркуляции бурового раствора.
В условиях статической фильтрации, когда буровой раствор неподвижен, скорость фильтрации (объем фильтрата, поступающего на единицу площади пласта в единицу времени) снижается, а толщина фильтрационной корки - увеличивается со скоростью, затухающей во времени.
В условиях динамической фильтрации рост фильтрационной корки ограничен эрозионным (разрушающим) воздействием восходящего потока бурового раствора. Степень эрозии корки зависит от режима течения бурового раствора в кольцевом пространстве (ламинарный, турбулентный) и других факторов.
В момент вскрытия (обнажения) пласта скорость фильтрации высока и фильтрационная корка быстро растет. После того, как скорость роста корки становится равной скорости ее эрозии (разрушения), толщина корки и скорость фильтрации сохраняются постоянными.
динамическая, происходящая в условиях циркуляции бурового раствора.
В условиях статической фильтрации, когда буровой раствор неподвижен, скорость фильтрации (объем фильтрата, поступающего на единицу площади пласта в единицу времени) снижается, а толщина фильтрационной корки - увеличивается со скоростью, затухающей во времени.
В условиях динамической фильтрации рост фильтрационной корки ограничен эрозионным (разрушающим) воздействием восходящего потока бурового раствора. Степень эрозии корки зависит от режима течения бурового раствора в кольцевом пространстве (ламинарный, турбулентный) и других факторов.
В момент вскрытия (обнажения) пласта скорость фильтрации высока и фильтрационная корка быстро растет. После того, как скорость роста корки становится равной скорости ее эрозии (разрушения), толщина корки и скорость фильтрации сохраняются постоянными.
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Слайд 10Фильтрационные свойства БР
Полностью предупредить фильтрационные потери буровых растворов на водной основе
практически невозможно, их можно только минимизировать.
Это достигается:
увеличением в буровом растворе доли прочносвязанной воды, которая настолько прочно удерживается частицами твердой фазы, что не может быть удалена из бурового раствора даже при огромных давлениях;
снижением проницаемости образующейся на стенках скважин фильтрационной корки;
повышением вязкости фильтрата и, соответственно, повышением сопротивления его движению в поровом пространстве и др.
Это достигается:
увеличением в буровом растворе доли прочносвязанной воды, которая настолько прочно удерживается частицами твердой фазы, что не может быть удалена из бурового раствора даже при огромных давлениях;
снижением проницаемости образующейся на стенках скважин фильтрационной корки;
повышением вязкости фильтрата и, соответственно, повышением сопротивления его движению в поровом пространстве и др.
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Слайд 11Фильтрационные свойства БР
В условиях статической фильтрации, когда буровой раствор неподвижен, скорость
фильтрации (объем фильтрата, поступающего на единицу площади пласта в единицу времени) снижается, а толщина фильтрационной корки - увеличивается со скоростью, затухающей во времени.
В условиях динамической фильтрации рост фильтрационной корки ограничен эрозионным (разрушающим) воздействием восходящего потока бурового раствора. Степень эрозии корки зависит от режима течения бурового раствора в кольцевом пространстве (ламинарный, турбулентный) и других факторов.
В момент вскрытия (обнажения) пласта скорость фильтрации высока и фильтрационная корка быстро растет. После того, как скорость роста корки становится равной скорости ее эрозии (разрушения), толщина корки и скорость фильтрации сохраняются постоянными.
В условиях динамической фильтрации рост фильтрационной корки ограничен эрозионным (разрушающим) воздействием восходящего потока бурового раствора. Степень эрозии корки зависит от режима течения бурового раствора в кольцевом пространстве (ламинарный, турбулентный) и других факторов.
В момент вскрытия (обнажения) пласта скорость фильтрации высока и фильтрационная корка быстро растет. После того, как скорость роста корки становится равной скорости ее эрозии (разрушения), толщина корки и скорость фильтрации сохраняются постоянными.
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Слайд 12Фильтрационные свойства БР
Механизм действия реагентов - понизителей фильтрации (полимеров):
уменьшение
свободного пространства между твердыми частицами в фильтрационной корке, которое занимают молекулы полимера, имеющие достаточно большие размеры;
повышение вязкости фильтрата;
уменьшение объема свободной дисперсионной среды (воды) за счет присоединения её молекулами полимера, несущими собственные гидратные оболочки.
повышение вязкости фильтрата;
уменьшение объема свободной дисперсионной среды (воды) за счет присоединения её молекулами полимера, несущими собственные гидратные оболочки.
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Слайд 13Фильтрационные свойства БР
Проницаемость пород составляет 0.01 – 1 мкм2, а глинистой
корки всего +/- 1 нм2
Объем динамической фильтрации примерно в 19 раз больше статической за тот же промежуток времени.
Так, при 20 град. Цельсия и статической фильтрации = 4 см3/30 мин динамическая фильтрация будет равна 76 см3/30 мин (Лит.данные).
Объем динамической фильтрации примерно в 19 раз больше статической за тот же промежуток времени.
Так, при 20 град. Цельсия и статической фильтрации = 4 см3/30 мин динамическая фильтрация будет равна 76 см3/30 мин (Лит.данные).
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Слайд 14Фильтрационные свойства БР
МГНОВЕННАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ
Это проникновение мельчайших частиц через фильтр, прежде
чем произойдет закупоривание его пор при времени фильтрации близкому к «0» (1-2 секунды). При бурении мгновенная фильтрация будет весьма большой, особенно в проницаемых породах, и при отсутствии в растворе мельчайших частиц может произойти прихват инструмента.
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Слайд 15Фильтрационные свойства БР
Факторы влияющие на скорость фильтрации
Время
Teмпература
Давление
Состояние твердой фазы в растворе:
Тип
Гидратация
Дефлокуляция и дисперсия
Пористость, проницаемость породы
Гранулометрический состав кольматанта
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Слайд 16Фильтрационные свойства БР
Перевод фильтрации за любое количество времени в фильтрацию /
за 30 минут
Для перевода величины фильтрации за (Х) мин в фильтрацию за 30 минут (по стандарту АНИ) необходимо воспользоваться данной формулой.
Пример: 4,8 cм3 за 7,5 мин, какова фильтрация за 30 мин
Для перевода величины фильтрации за (Х) мин в фильтрацию за 30 минут (по стандарту АНИ) необходимо воспользоваться данной формулой.
Пример: 4,8 cм3 за 7,5 мин, какова фильтрация за 30 мин
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Слайд 17Фильтрационные свойства БР
Повышение температуры может привести к флокуляции глин за счет:
изменения ионного окружения глинистой частицы,
увеличения растворимости примесей
Физико-химические изменения составляющих бурового раствор
Давление
Усиление процесса осаждения на корку глинистых частиц
Сжимаемость фильтрационной корки
Пористость
Объемная доля пласта, незаполненная твердой фазой.
Пористость бывает двух видов:
Абсолютная - объем породы, свободный от твердых частиц.
Эффективная – сообщающиеся поровые пространства
Проницаемость
Способность пласта пропускать раствор через сообщающиеся поровые пространства
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Слайд 18Фильтрационные свойства БР
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых
растворов»
»
»
16,8% 10,4% 3,0%
Тверд.фаза Тверд.фаза Тверд. фаза
AНИ = 560 см3 44 см3 15,6 см3
125,0 см3 22,0 см3 9,0 см3
Слайд 19Фильтрационные свойства БР
На практике следует придерживаются правила, в соответствии с которым
соотношение выбуренная порода/бентонит не должна превышать 2:1, т.е. на каждый кг бентонита должно приходиться не более 2 кг выбуренных твердых частиц.
Определяют количество Твердой фазы с помощью показателя MBT (по метиленовому синему)
Утяжелители чаще всего благоприятно влияют на процесс снижения фильтрации БР. Утяжелители не повышают сжимаемость корки, но часто, в силу особенностей гранулометрического состава, они способствуют первичному образованию мостиковых связей и закупорке проницаемых пород.
Определяют количество Твердой фазы с помощью показателя MBT (по метиленовому синему)
Утяжелители чаще всего благоприятно влияют на процесс снижения фильтрации БР. Утяжелители не повышают сжимаемость корки, но часто, в силу особенностей гранулометрического состава, они способствуют первичному образованию мостиковых связей и закупорке проницаемых пород.
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Слайд 20Фильтрационные свойства БР
Поддержание процентного содержания выбуренной породы в растворе путем разбавления
бурового раствора.
При бурении верхних интервалов допустимо содержание ТФ =до 15%:
При бурении под технические колонны ТФ=10%
При бурении под эксплуатационную колонну ТФ=6%
При вскрытии продуктивного пласта ТФ=2-4%
При бурении верхних интервалов допустимо содержание ТФ =до 15%:
При бурении под технические колонны ТФ=10%
При бурении под эксплуатационную колонну ТФ=6%
При вскрытии продуктивного пласта ТФ=2-4%
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Слайд 21Фильтрационные свойства БР
Твердая фаза, образующаяся в процессе бурения
Ствол скважины диаметром 444,5
мм пробурен до глубины 1000 м= 155 м3
Диаметр ствола 311мм - 1000 до 3000 м = 152 м3
Диаметр ствола 250,8мм - 3000 до 5000 м = 98 м3
ИТОГО = 405 м3 необходимо удалить!
Плотность твердой фазы принимается за 2,6 г/см3 или 2600 кг/м3
Из этого:
(2600 кг/м3) X (405 м3) = 1053000 кг (1053 тн) выбуренной породы
Диаметр ствола 311мм - 1000 до 3000 м = 152 м3
Диаметр ствола 250,8мм - 3000 до 5000 м = 98 м3
ИТОГО = 405 м3 необходимо удалить!
Плотность твердой фазы принимается за 2,6 г/см3 или 2600 кг/м3
Из этого:
(2600 кг/м3) X (405 м3) = 1053000 кг (1053 тн) выбуренной породы
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Слайд 22Фильтрационные свойства БР
Полимеры, входящие в состав раствора, капсулирующие выбуренные частицы
Материалы, подавляющие
гидратацию глин
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Слайд 23Фильтрационные свойства БР
Глины
Полимеры
Химические разжижители
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства
буровых растворов»
»
»
Слайд 24Фильтрационные свойства БР
Полимеры
Связывание свободной воды в растворе
Закупоривание поровых пространств в глинистой
корке и породе
Придание вязкости фильтрату
Капсулирование (создание пленки на поверхности ствола скважины)
Придание вязкости фильтрату
Капсулирование (создание пленки на поверхности ствола скважины)
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Слайд 25Фильтрационные свойства БР
Xимические разжижители
Адсорбция реагента на поверхности глинистых частиц
Диспергирование
Курс «Буровые технологические
жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Слайд 26Фильтрационные свойства БР
Выбор материалов, регулирующих водоотдачу
Факторы, которые следует учитывать:
Можно ли использовать
данные материалы в присутствии КАЛЬЦИЯ?
Можно ли их использовать при высокой минерализации раствора?
Устойчивы ли они к воздействию существующей или ожидаемой ТЕМПЕРАТУРЫ?
Нуждается ли раствор в дополнительной обработке реагентами, предотвращающими гидролиз или био-разложение?
Можно ли их использовать при высокой минерализации раствора?
Устойчивы ли они к воздействию существующей или ожидаемой ТЕМПЕРАТУРЫ?
Нуждается ли раствор в дополнительной обработке реагентами, предотвращающими гидролиз или био-разложение?
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Слайд 27Фильтрационные свойства БР
Могут ли данные материалы способствовать РОСТУ ВЯЗКОСТИ?
Улучшают ли они
седиментационные характеристики раствора?
Не слишком ли велика СТОИМОСТЬ материала для использования в данном конкретном случае?
Является ли продукт НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНЫМ при данных обстоятельствах?
Не слишком ли велика СТОИМОСТЬ материала для использования в данном конкретном случае?
Является ли продукт НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНЫМ при данных обстоятельствах?
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
Слайд 28Фильтрационные свойства БР
Могут ли данные материалы способствовать РОСТУ ВЯЗКОСТИ?
Улучшают ли они
седиментационные характеристики раствора?
Не слишком ли велика СТОИМОСТЬ материала для использования в данном конкретном случае?
Является ли продукт НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНЫМ при данных обстоятельствах?
Не слишком ли велика СТОИМОСТЬ материала для использования в данном конкретном случае?
Является ли продукт НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНЫМ при данных обстоятельствах?
Курс «Буровые технологические жидкости»
Лекция 4 «Фильтрационные свойства буровых растворов»
»
