N Буровые промывочные жидкости. Основные функции и свойства
Функции промывочной жидкости: полностью очищать забой скважины от частиц разбуриваемых пород и выносить их на поверхность; создавать противодавление на стенку скважины для предотвращения притока пластовых жидкостей и газов; удерживать частицы разрушенных пород во взвешенном состоянии при прекращении промывки скважины; препятствовать проявлениям неустойчивости пород, слагающих стенку скважины; охлаждать и смазывать трущиеся поверхности долот, забойных двигателей, бурильной колонны и др. узлов оборудования; передавать энергию от источника на поверхности к забою; способствовать сохранению естественных коллекторских свойств продуктивных пластов. Свойства промывочных жидкостей: Плотность – масса единицы объема жидкости, кг/м3 (г/см3), характеризует 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.
Требования к буровым растворам: Жидкая основа буровых растворов должна быть маловязкой и иметь низкое поверхностное натяжение на границе с горными породами, В твердой фазе бурового раствора концентрация глинистых частиц должна быть минимальной, а средневзвешенная по объему плотность твердой фазы максимальной. Буровые растворы должны быть недиспергирующимися под влиянием изменяющихся термодинамических условий в скважинах. Они должны обладать стабильными показателями технологических свойств. Буровые растворы должны быть химически нейтральными по отношению к разбуриваемым горным породам, не вызывать их диспергирование. Буровые растворы не должны быть многокомпонентными системами, а используемые для регулирования их свойств химические реагенты, наполнители и добавки должны обеспечивать направленное изменение каждого технологического показателя при неизменных других показателях. Желательно, чтобы буровые растворы содержали достаточное количество смазывающих добавок. Состав промывочной жидкости: Промывочная жидкость состоит из: дисперсионной среды, жидкой, газообразной или газожидкостной; дисперсной фазы, равномерно распределенной в дисперсионной среде; химических реагентов, растворенных в дисперсионной среде для регулирования свойств бурового раствора. При вращательном бурении нефтяных и газовых скважин в качестве промывочных жидкостей используются: - агенты на водной основе (техническая вода, естественные буровые растворы, глинистые и неглинистые растворы); - агенты на углеводородной основе; - агенты на основе эмульсий; - газообразные и аэрированные агенты.
|