Проект строительства скважины с горизонтальным окончанием
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
но-магниевые, хлоркалиевые и т.д.
В зависимости от содержания утяжелителя буровые растворы подразделяют на утяжеленные и неутяжеленные.
По степени содержания газа в растворах их подразделяют на обычные и аэрированные.
В зависимости от конкретных геолого-технических условий бурения производится выбор типа бурового раствора и его параметров. В одних условиях достаточно, чтобы буровой раствор осуществлял вынос выбуренной породы и охлаждал породоразрушающий инструмент. В других условиях, при проходке пористых проницаемых пород, необходимо, чтобы буровой раствор на стенках скважины образовывал плотную непроницаемую фильтрационную корку.
Наиболее простым буровым раствором является техническая или минерализованная вода, которая может быть использована при бурении устойчивых плотных пород. Обрабатывая воду химическими реагентами, в процессе бурения получают безглинистые и малоглинистые буровые растворы. При дальнейшем диспергировании получают естественные буровые растворы: глинистые при наличии в разрезе скважин отложений, глин и известковистые при наличии отложений известняков.
Наличие в разрезе скважин пластов с минерализованными водами и отложений солей требует применения минерализованных буровых растворов. Для их получения используют преимущественно кальциевые глины, которые менее чувствительны к минерализации. Их получают, используя при затворении рассолы или засаливая пресные растворы.
Высокой солестойкостью отличаются алюминатные глинистые растворы, дисперсно-солевые и гидрогель-магниевые растворы. Алюминатные глинистые растворы получают обработкой обычных глинистых растворов алюминатом натрия NaAlO2. В дисперсно-солевых растворах используется суспензия хлористого натрия. В процессе циркуляции раствора, содержащего анионный ПАВ (сульфонол, сульфонат и др.) и избыток NaCl, происходят многократное растворение и кристаллизация хлористого натрия, который в присутствии ПАВ кристаллизуется в мельчайшие кристаллы, становящиеся активной дисперсной фазой.
Гидрогель-магниевые растворы имеют в качестве дисперсной фазы гидроокись магния. Ее источником служат природные магниевые соли. Эти растворы насыщены хлористым натрием.
Увеличение глубин скважин приводит к увеличению температуры на ее забое. В связи с этим к буровым растворам предъявляются требования по термостойкости. Увеличение температуры приводит к необратимым гидротермальным изменениям, как дисперсной фазы, так и реагентов. По этим причинам реагенты-стабилизаторы используют исходя из оптимальных условий их применения. Например, УЩР стабилизирует пресные буровые растворы до температуры 180-190С, а при добавлении гипана и КМЦ - до 200-220С. Небольшая минерализация значительно снижает его термостойкость.
Для снижения вязкости термостойких минерализованных растворов используют хроматы. Еще более термостойкими являются буровые растворы, стабилизированные гипаном с использованием для снижения вязкости нитролигнина, а для снижения структурообразования - обработанные хроматами.
При бурении продуктивных горизонтов, которые, как правило, представлены пористыми или трещиноватыми породами, в них поступает фильтрат бурового раствора. Фильтрат бурового раствора, смачивая породы продуктивного горизонта, вытесняет соединения углеводородов. При испытании и эксплуатации скважин в результате вредного воздействия бурового раствора они становятся менее продуктивными, а в ряде случаев при наличии продуктивных горизонтов с низкими пластовыми давлениями такие горизонты могут быть не обнаружены или отнесены к непродуктивным. Для снижения вредного воздействия фильтрата бурового раствора на продуктивные горизонты в него вводят растворы ПАВ, снижающих поверхностное натяжение на границе с нефтью или газом и нефтеносной породой, что облегчает их поступление в скважину при испытании. Введение в растворы ПАВ способствует повышению водоотдачи и величины структурно-механических характеристик раствора.
Одним из способов улучшения свойств растворов являются добавка в них нефти или нефтепродуктов и превращение в эмульсионные. Для стабилизации эмульсии используют эмульгаторы, роль которых могут выполнять реагенты, стабилизирующие буровые растворы. Применение эмульсионных буровых растворов способствует росту механической скорости проходки и проходки на долото; сохранению поперечного сечения ствола скважины, более близкого к нормальному; уменьшению опасности прихвата бурильных труб и сальникообразования; уменьшению водоотдачи, толщины фильтрационной корки и снижению ее липкости и др. К недостаткам относятся загрязнение кернов породы и стенок скважины нефтью, разрушение резиновых элементов бурового оборудования и высокая стоимость. В настоящее время эмульсионные буровые растворы в нашей стране не применяются из-за пагубного влияния на экологию.
При бурении скважин встречаются пористые и трещиноватые породы, имеющие пластовые жидкости под низким давлением. Для проходки таких интервалов скважин целесообразно использовать буровые растворы с плотностью значительно меньше 1 г/см3 (от 0,5 до-0,9 г/см3). В таких условиях применяют аэрированные буровые растворы. Аэрирование производят в процессе бурения за iет систематической добавки воздуха в циркулирующий буровой раствор. С этой целью на буровой дополнительно устанавливают компрессор высокого давления, который обвязывают вместе с нагнетательной линией буровых насосов, в обвязку ком