Поведение - буровой раствор
Cтраница 2
При составлении программы использования буровых растворов главное внимание следует уделять их влиянию на общую стоимость скважины. Тем не менее, поведение бурового раствора в скважине может оказаться более важным, чем его стоимость. Из этого не следует делать вывод о том, что самые дорогие или сложные программы использования буровых растворов будут наиболее желательными. Ограничения, налагаемые оборудованием или персоналом, могут сделать неприемлемой любую программу, если этими факторами пренебречь на стадии планирования. [16]
Связывая поведение показателя фильтрации и реологических свойств бурового раствора, наиболее логичным следует признать констатацию следующих фактов. Как уже подчеркивалось нами, поведение бурового раствора в тех или иных условиях отражает соответствующее изменение свойств воды в его составе, т.е. величину и природу связей в ней. Поэтому величины значений показателя фильтрации говорит о скорости образования и величине прочности связей возникающих в фильтрационной корке. Величина пластической вязкости говорит о виде и прочности связей в суспензиях - растворах, а величина динамического напряжения сдвига говорит о прочности связей в блоках, на которые распалась суспензия - раствор в процессе ее движения. Сопоставим данную информацию с принципом работы гидроизлучателя. Сущностью работы гидроизлучателя является разрушение связей в буровом растворе и увеличивается количество свободных мономеров воды ( кавитация), следствием этого являются гидродинамические пульсации, под действием которых происходит как диспергирование глинистых частиц, так и кольматация проницаемых сред. Исходя из данных представлений, следует признать, что имело место разрушение капсулированньгх частиц шлама и увеличение доли коллоидной фазы в объеме бурового раствора. [17]
Связывая поведение показателя фильтрации и реологических свойств бурового раствора, наиболее логичным следует признать констатацию следующих фактов. Как уже подчеркивалось нами, поведение бурового раствора в тех или иных условиях отражает соответствующее изменение свойств воды в его составе, т.е. величину и природу связей в ней. Поэтому величины значений показателя фильтрации говорит о скорости образования и величине прочности связей возникающих в фильтрационной корке. Величина пластической вязкости говорит о виде и прочности связей в суспензиях - растворах, а величина динамического напряжения сдвига говорит о прочности связей в блоках, на которые распалась суспензия - раствор в процессе ее движения. Сопоставим данную информацию с принципом работы гидроизлучателя. Сущностью работы гидроизлучателя является разрушение связей в буровом растворе и увеличивается количество свободных мономеров воды ( кавитация), следствием этого являются гидродинамические пульсации, под действием которых происходит как диспергирование глинистых частиц, так и кольматация проницаемых сред. Исходя из данных представлений, следует признать, что имело место разрушение капсулированных частиц шлама и увеличение доли коллоидной фазы в объеме бурового раствора. [18]
 |
Изменение скорости и ускорения перемещения труб при спуске в скважину свечи № 44 ( интервал 552 - 566 м. [19] |
Беркхардт в своих промысловых исследованиях в качестве то использовал значение предельного статического напряжения сдвига после 3 мин покоя, измеренное на поверхности. На практике предельные статические напряжения сдвига раствора в скважине довольно сильно отклоняются от этого значения в зависимости от глубины, градиента температуры и тиксотропного поведения бурового раствора. Перед тем как бурильную колонну начинают спускать в скважину после смены инструмента, буровой раствор пребывает в состоянии покоя в течение нескольких часов. [20]
При бурении глубоких и сверхглубоких скважин глубиной более 5 тыс. метров в районах многолетней мерзлоты, раствор находится под воздействием температур от минус 3 - 5 до плюс 220 С. Контроль реологических параметров на протяжении всего времени строительства скважины является важнейшим критерием качества производимых работ. Для изучения поведения бурового раствора в осложненных условиях, описанных выше, был поставлен эксперимент по определению изменений реологических свойств бурового раствора со скважины СГ-7 Ен-Яхинского месторождения, связанных с перепадом температур. Исследуемый образец бурового раствора, отобранного из циркуляционной системы при глубине скважины 7400 м, представляет собой многокомпонентную систему. [21]
Барит фактически нерастворим в воде и не реагирует с другими компонентами бурового раствора. Добываемый вместе с баритом сульфат кальция, иногда присутствующий в виде гипса или ангидрита, должен быть удален из продукта, так как он загрязняет буровые растворы на пресной воде. Сульфидные минералы ( такие как пирит и сфалерит), если они присутствуют в барите, могут подвергнуться окислению с образованием растворимых солей, которые отрицательно влияют на поведение бурового раствора. Барит, добываемый в шахтах штатов Арканзас, Калифорния и Невада, имеет цвет от темно-серого до черного, содержит немного органических примесей и при дроблении руды пахнет сероводородом, но у конечного продукта этого запаха нет. [22]
В случае лиофобной коагуляции вместо трехмерных структур образуются сравнительно компактные хлопья, которые, оседая, дают объемистые осадки, лишь незначительно иммобилизующие дисперсионную среду. Водоотдача и отстой при этом резко возрастают. В зависимости от содержания твердой фазы, присутствующих реагентов, а также от некоторых других факторов, может иметь место коагуляционное разжижение или интенсивное загустевание. В табл. 5 показана разница в поведении буровых растворов при лиофильной и лиофобной коагуляции. [23]
Робинсон суммирует результаты анализа оборудования для очистки от выбуренной породы, проведенного Комитетом по роторному бурению Международной ассоциации буровых подрядчиков, и приводит схемы систем, рекомендованных этим комитетом. Ле Бланк указывает на факторы, которые необходимо учитывать при выборе типоразмеров оборудования для удаления твердой фазы. Заслуженное внимание к средствам удаления выбуренной породы заметно улучшило поведение буровых растворов в скважинах. [24]
Вода, содержащаяся в разбуриваемых пластах, ограничивает бурение с продувкой воздухом, в связи с чем очень небольшое число скважин бурят с продувкой сухим воздухом. Во всех остальных случаях в определенные периоды бурения в буровых системах используется вода. Даже в том случае, когда прекращают использовать буровой раствор на водной основе и переходят на раствор с углеводородной основой или пену, вода продолжает играть важную роль в поведении бурового раствора. Необычные характеристики воды влияют на каждый этап буровых работ от забуривания ствола до заканчивания скважины, а на этапе планирования необходимо учитывать содержание химических веществ в технической воде. [25]
Своеобразные свойства воды объясняются ее особой молекулярной структурой. Простая формула - Н2О - не выявляет нелинейной, асимметричной структуры ее молекулы, которую можно рассматривать как тетраэдр с атомом кислорода в центре и с двумя ядрами водорода и двумя парами электронов по углам. Полярная природа молекулы объясняет ее сильную тенденцию к образованию водородных связей и созданию структуры жидкой воды. В воде диссоциируют соли, кислоты и основания. Гидратные оболочки уменьшают притяжение ионов с противоположным зарядом. При любом изучении поведения бурового раствора главными объектами исследований являются реакции между поверхностями глинистых частиц и воды, а также влияние электролитов, растворенных в воде, на взаимо -, действие глины и воды. [26]
При более полном исследовании Льюис и Макмеррей констатировали, что содержащая глину жидкость представляет собой смесь воды с любым глинистым материалом, который остается взвешенным в течение длительного времени. Эта смесь не содержит песка, извести или аналогичных материалов. Консистентность бурового раствора, отмечали они, должна быть такой, чтобы обеспечивалась изоляция песчаного пласта при незначительном проникновении в него фильтрата бурового раствора. Они сообщали, что глубина проникновения раствора в песчаный пласт зависит от консистенции бурового раствора, приложенного давления и пористости пласта. Барьер, образующийся в пласте, сохраняется главным образом благодаря давлению бурового раствора в скважине. Применение глиносодер-жащих жидкостей обеспечивало следующие преимущества: снижение необходимого числа обсадных колонн; защита верхних песчаных пластов в процессе бурения; предотвращение миграции флюидов между обсадными колоннами; возможность извлечения обсадных колонн из скважины и защита обсадных труб от коррозии. Это исследование было направлено на выявление связей между свойствами и поведением буровых растворов. [27]
Страницы: 1 2