Техника и технология строительства нефтяных и газовых скважин презентация

скважин».

Семинар №7
Буровые растворы. Оборудование для приготовления и очистки буровых растворов.

Основные Темы семинара:

1. Функции и свойства бурового раствора. 
2. Классификация и типы буровых растворов;
3. Приготовление и очистка буровых растворов.

и бурильных труб;
• Удержание частиц выбуренной породы во взвешенном состоянии;
• Облегчение процесса разрушения горных пород на забое;
• Сохранение устойчивости стенок скважины;
• Создание гидростатического равновесия в системе "ствол скважины -
пласт“;
• Сохранение проницаемости продуктивных горизонтов;
• Перенос энергии от насосов к забойным механизмам;
• Обеспечение проведения геофизических исследований;
• Предохранение бурового инструмента и оборудования от коррозии и
абразивного износа;
• Закупоривание каналов с целью снижения поглощения бурового
раствора и водопритоков;
• Предотвращение газо-, нефте-, водо проявлений.

гидростатическое давление столба жидкости в скважине и определяет гидравлические потери при циркуляции.
Реологические свойства – характеризуют подвижность (текучесть) жидкости под действием приложенной нагрузки: условная вязкость, УВ, с; динамическое напряжение сдвига; структурная вязкость.
Тиксотропные свойства – характеризуют способность жидкости структурироваться в покое и вновь становиться подвижной при перемешивании: статическое напряжение сдвига, СНС.
Фильтрационные свойства – характеризуют способность жидкости проникать в породы, слагающие стенку скважины, через фильтрационную корку: фильтроотдача; толщина корки.
Водородный показатель pH – характеризует качество жидкости.
Электрические свойства - характеризуют способность жидкости препятствовать прохождению электрического тока.
Седиментационная устойчивость - характеризует отстой жидкости после пребывания в покое.
Термостабильность - характеризует способность жидкости не изменять свойства после нагрева.
Газосодержание – характеризует содержание газовых примесей в жидкости.
Содержание твердой фазы – характеризует содержание сухого остатка.

газожидкостной;
дисперсной фазы, равномерно распределенной в дисперсионной среде;
химических реагентов, растворенных в дисперсионной среде для регулирования свойств бурового раствора.

порода
Инертная выбуренная порода
Утяжелитель
Химреагенты

растворы: для предотвращения или затруднения разупрочнения глинистых пород при контакте с водной фазой буровых растворов;
утяжеленные растворы: для противостояния повышенному пластовому давлению и для обеспечения устойчивого состояния пород на стенке скважины;
растворы для хемогенных отложений: затрудняют растворение и текучесть солей;
растворы для многолетнемерзлых пород: затрудняют растепление мерзлых пород;
растворы для вскрытия продуктивных пластов: не наносят ущерб коллектору.

полного насыщения.)

Условия применения:
• бурение соленосных пластов( разбавленных солей)
• бурение в неустойчивых глинистых породах;
• бурение в условиях применения минерализованных пластовых вод;
• При использовании минерализованной воды для приготовления раствора при содержании NaCl больше 35 г/л)
• Бурение газовых скважин на морских месторождениях при большой глубине моря

растворы , обработанные Ca(OH)2).
• Гипсовые ( источников ионов Са2+ служит сульфат кальция ( СаSO4).
• Хлор-кальциевые глинистые растворы(источником ионов Са2+ является СаСl2)

хлоркалиевый глинистый раствор – источником ионов К+ является KCl и NaCl
– карбонатно-калиевые глинистые растворы – источник ионов К+ - поташ
– ацетатнокалиевые глинистые растворы( источник ионов К+ - ацетат калия углекислый
– гуматно-калиевый раствор – источник К+
-гуматнокалиевый реагент ( ГКР )

обладать способностью к структурообразованию;
• должен быть способен образовывать фильтрационную
корку, ограничивающую поступление фильтрата в породу;
• должен иметь пресный состав ( практически невозможно, поскольку всегда содержатся полисоли в воде)
• не должен содержать глину.

УВО
• Безводный раствор на углеводородной основе (РХО) изначально не имеют свободной воды (свободная вода не превышает 5% по объему), но в процессе бурения она может попасть в буровой раствор из пластовой жидкости.
• Обращенные (инвертные) эмульсионные растворы ( ОЭР); обращенные – это растворы на синтетической основе жидкой фазой которых является синтетическая жидкость – они являются обращенными эмульсионными растворами (ОЭР)
ОЭР представляют инвертную эмульсию в которых дисперсионной средой является вода, содержащаяся в растворе до 60% по объему, одновременно вода выступает в качестве дисперсной фазы ОЭР.

распространенным группам:
по воздействию на свойства буровых растворов:
понизители фильтрации, вязкости, водоотдачи, структурообразователи, пеногасители и т.д.;
по устойчивости к воздействию минеральных солей:
солестойкие и несолестойкие;
по отношению к действию температуры:
термостойкие и нетермостойкие (до 50°С)
термосолестойкие и нетермосолестойкие,
органические, неорганические и т.д.

раствора при высоких температурах);
Смазочные добавки;
ПАВ (Снижают поверхностное натяжение на границе раздела фаз);
Эмульгаторы (Для образования однородных смесей двух не смешивающих реагентов);
Пеногасители (Для предупреждения и ликвидации вспенивания вызванного некоторыми веществами);
Бактерицид;
Реагенты для связи ион Ca и Mg;
Ингибиторы коррозии (Вещества замедляющие коррозию бурового раствора)
Нетролизаторы сероводорода;
Флокулянты – полимерные вещества способные к агрегации твердых частиц с последующим их выделением в осадок;
Пенообразователи;
Закупоривающие материалы для предотвращения поглощения;
Утяжелители.

Тип воды, Концентрация хлоридов, Уровень жёсткости;

Геология: Тип глин, Тип песчаников, Проницаемость, Другие типы пластов;

Потенциальные проблемы: Проблемы с устойчивостью глин, Сальникообразование на долоте, забойной компоновке, Прихваты труб, Потери циркуляции, Истощённые песчаники

выполнения технологических операций с промывочной жидкостью (ПЖ):
приготовление ПЖ;
подача ПЖ в скважину;
кондиционирование ПЖ;
хранение запаса ПЖ.

- вал, 4 - лоток, 5 – отражательный щиток, 6 - решетка, 7 - лопасти ротора, 8 - шарнир, 9 - приемный бункер, 10 - подвижной щиток, 12 - шарнир, 13 – предохранительная шарнирная плита, 14 - регулирующая планка, 15 - сменные штифты, 16 - ловушка, 17 - резиновая прокладка,
18 - откидная крышка, 19 - механизм для удаления посторонних включений, 20 - рама.

поршневой насос; 3- задвижка; 4- гидроэжекторный смеситель;
5- воронка; 6- мешок; 7- площадка; 8- шиберная заслонка; 9- перемешиватели

патрубка 4 с насадками 6, удерживающимися заглушками 7. Гайками 5 патрубки крепятся к корпусу. Глинистый раствор подается через тройник 1, быстроразъемные соединения 2, по изогнутым трубкам 3 к насадкам 6. В корпусе происходит встреча потоков, обработанный раствор отводится по патрубку 9.

фильтр; 4 – люк; А и Б – сообщающиеся отсеки.

Производительность: 40-120 м3/ч;
Давление жидкости: 4-10 МПа;
Масса: 8390 кг.

шкив; 3 – зубчатый редуктор; 4 – вал; 5 – люк; 6 - поперечные лопасти; 7 – спускной люк;

- камера смешения, 4 - выходная труба, 5 - бак, 6 - рама.

Производительность: 70-90 м3/ч;
Объем воронки: 0,175 м3;
Объем бака 1 м3;
Масса: 1120 кг.

- в желобной системе и отстойниках.
2. Принудительные:
механические - с помощью сит;
гидравлические - центрифугированием в гидроциклонах и центрифугах;
физико-химические - введением флокулянтов и разбавителей.
3. Комбинированные - сочетанием приведенных выше методов.

Твердые частицы в буровом растворе делятся:
пески (более 80 мкм);
илы (2-80 мкм);
коллоиды (менее 2 мкм).

Очистка ПЖ от газа
- дегазатор; газовый сепаратор.
Химическая обработка ПЖ
- дозатор; смеситель; диспергатор; перемешиватель.

- очищенный буровой раствор
- сброс шлама
1- амортизатор; 2- сетка; 3- желоб; 4- вибратор; 5- электродвигатель

3 - амортизаторы, 4 - вибрирующие рамы, 5 - кожухи для ограждения ременных передач, 6 - электродвигатель, 7 - распределительная коробка.

Масса – 987 кг

трубопровод, 4 - гидроциклон, 5 - лоток, 6 - электродвигатель, 7 - специальная емкость.

и свойства промывочной жидкости, которые сводят к минимуму отрицательные последствия ее воздействия на горные породы.
Вторичная обработка проводится для поддержания свойств промывочной жидкости на заданном уровне.