Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Промывка скважины нефтью


Промывка нефтяных скважин — курсовая работа

Водоотдачу глинистого раствора определяют на приборе ВМ-6

Нормальной для глинистых растворов считается водоотдача не более 25 см3 за 30 мин. Для борьбы с прихватами и обвалами снижают водоотдачу посредством химической обработки до 5— 6 реже до 2—3 см3 за 30 мин. Растворы, имеющие водоотдачу свыше 25 см3 за 30 мин, могут создавать осложнения при бурении в пористых породах.

Статическое напряжение сдвигу θ характеризует способность глинистых растворов удерживать во взвешенном состоянии частицы породы.

Так как связи между частицами глины в тиксотропном растворе устанавливаются постепенно, то величина θ зависит от времени стояния раствора в покое. Вначале θ быстро растет, а затем медленно повышается до определенного предела. Измеряется θ в приборах, называемых пластометрами.

Статическое напряжение сдвига θ характеризует способность глинистого раствора удерживать во взвешенном состоянии частицы шлама.

Выбор глины. Оценку пригодности глины лучше всего производить по качеству приготовленного из этой глины раствора. Из небольшого количества испытуемой глины приготовляют глинистый раствор с условной вязкостью i = 18—24 с. Производят измерение показателей свойств полученного глинистого раствора. Сравнивают результаты измерений с параметрами глинистого раствора для нормальных условий бурения и делают вывод о пригодности полученного раствора для целей бурения без его химической обработки.

Глинопорошки изготовляют на глинозаводах, транспортируют в бумажных мешках и применяют для приготовления глинистого раствора для ускорения распада глины на коллоидальные частицы. На заводе при изготовлении глинопорошков к ним могут быть добавлены химические реагенты, повышающие качество раствора.

 

 

 

 

 

 

 

5 Промывочные жидкости  на водной основе

 

 

 Вода в качестве  промывочной жидкости может быть  применена в районах, где геологический  разрез сложен твердыми породами, не обваливающимися в скважину  без глинизации ее стенки. В  этих условиях промывка скважины  водой становится наиболее выгодной  из-за ее малой вязкости и  относительно небольшой плотности. В результате уменьшаются гидравлические  сопротивления в бурильной колонне, турбобуре, долоте и затрубном пространстве, улучшаются условия работы буровых насосов, повышается их подача и увеличивается мощность турбобура.

 Однако как промывочная  жидкость вода имеет два существенных  недостатка. Во-первых, возникает опасность  прихвата бурильной колонны, так  как вода не способна удерживать  во взвешенном состоянии обломки  выбуренной породы при прекращении  циркуляции. Во-вторых, могут быть  обвалы пород со стенок скважины, так как вода не обеспечивает  должного гидростатического давления. Кроме того, обвалы объясняются  физико-химическим воздействием  воды на породу, слагающую стенку  скважины.

 Следует отметить, что  при разбуривании продуктивного  нефтеносного пласта нельзя промывать  скважину водой, так как интенсивная  ее фильтрация в пласт затрудняет  впоследствии вызов притока нефти  из пласта в скважину после  окончания ее бурения.

 Глинистые растворы  приготовляют из глины и воды. Однако для приготовления качественного  раствора пригодна не всякая  глина. Глина представляет собой  смесь глинистых материалов, придающих  ей пластичность, и твердых минералов (песка, карбонатов), усложняющих процесс  приготовления качественного глинистого  раствора. Наиболее распространенные  глинистые минералы, входящие в  состав глин: каолинит Al2O3 *2SiO2 *2h3O, галлуизит Al2O3 *2SiO2 *3h3O, монтмориллонит Al2O3 *4SiO2 *2h3O.

 При большом содержании  твердых минералов (примесей) глины  превращаются в мергели, глинистые  пески и другие осадочные горные  породы, обладающие незначительной  пластичностью.

 Во всех глинах присутствует  химически связанная вода, образующая  на поверхности глинистых частиц  слой гидроксильных групп ОН, которые обладают большой полярностью. Химически связанная вода глинистых  материалов удаляется только  при прокаливании до температуры 500 — 700 °С. После этого вернуть  глине пластические свойства  нельзя.

 Гидроксильные группы  ОН создают вокруг частиц сильное  поле притяжения. Под действием  притяжения к поверхностям глинистых  частиц притягиваются молекулы  воды. Эта вода в отличие от  химически связанной воды называется  физически связанной. Физически  связанная вода почти полностью  удаляется при нагревании до 100— 150 °С. Однако при этом первоначальные пластические свойства глины почти не теряются.

 Глинистые частицы  имеют вид плоских чешуйчатых  пластинок. Следовательно, площадь  контакта при их соприкосновении  намного больше, чем при сближении  зерен песка, имеющих округлую  форму. При смачивании глины водой  молекулы воды проникают между  пластинками глины и раздвигают  их. Вследствие этого объем глины  увеличивается за счет ее набухания, глинистые частицы удаляются  друг от друга, силы притяжения  между ними ослабевают и глинистый  комочек распадается на мельчайшие  частицы, покрытые водной оболочкой. Так происходит раздробление (диспергирование) глины в воде и образование  глинистого раствора.

 Таким образом, для  получения глинистого раствора  хорошего качества необходимо  применять высокосортную глину  и совершенные методы приготовления  глинистого раствора. Качество глинистого  раствора характеризуется многими  параметрами: плотностью, вязкостью, водоотдачей, статическим напряжением сдвига  и др.

 Плотность - параметр, с помощью которого определяется гидростатическое давление, создаваемое столбом раствора в скважине на данной глубине.

 В неосложненных условиях  бурения плотность раствора поддерживается на уровне 1,18— 1,2 г/см3. При разбуривании горизонтов, предрасположенных к обвалам пород, плотность раствора увеличивают. Для утяжеления промывочной жидкости применяют минералы барит (плотность которого 4,5 г/ см3) и гематит (плотность 5,19 — 5,28 г/м3). При прохождении трещиноватых кавернозных пластов, наоборот, плотность промывочной жидкости уменьшают.

 Вязкость — параметр, характеризующий свойство раствора  оказывать сопротивление его  движению.

 При бурении в пористых, трещиноватых породах с небольшим  пластовым давлением, поглощающих  промывочную жидкость, высокая вязкость  последней способствует закупорке  пор и каналов в пласте. При  бурении в пластах, содержащих  газ, приходится уменьшать вязкость  для лучшего про­хождения пузырьков  газа через столб жидкости.

 Водоотдача — способность  раствора при определенных условиях  отдавать воду пористым породам.

 При бурении скважины  глинистый раствор под влиянием  перепада давления проникает  в поры пластов и со временем  закупоривает (глинизирует) их. Образовавшаяся  на стенках скважины глинистая  корка со временем препятствует  проникновению в пласты даже  очень мелких частиц глины, но  не задерживает воду, отделяющуюся  от глинистого раствора.

 Если применять глинистый  раствор низкого качества, то  на стенках скважины образуется  толстая, рыхлая и неплотная корка, через которую отфильтровывается  вода в пласт. Это сужает ствол  скважины, что может вызвать прилипание (прихват) бурильной колонны. Кроме  того, проникновение отфильтрованной  воды в породы может привести  к их набуханию и обвалам. В  связи с этим всегда стремятся  максимально снизить водоотдачу  глинистого раствора.

Статическое напряжение сдвига - усилие, которое требуется приложить, чтобы вывести раствор из состояния покоя. Этот параметр характеризует прочность структуры, образующейся в растворе и возрастающей с течением времени, прошедшего с момента перемешивания глинистого раствора. Определяют его 2 раза: 1) через 1 мин после интенсивного перемешивания; 2) через 10 мин после перемешивания. Статическое напряжение сдвига определяют приборами разного типа.

 При нормальных условиях  бурения рекомендуется поддерживать  статическое напряжение не более 20 мг/см2. Глинистый раствор с большим статическим напряжением сдвига (до 200 мг/см2 и более) применяется для предупреждения поглощения глинистого раствора в пористые пласты.

Стабильность характеризует способность раствора сохранять плотность длительное время.

 Для измерения стабильности  раствор наливают в цилиндрический  сосуд, имеющий отверстия в дне  и в средней части. После его  отстаивания в течение 24 ч определяют  плотность раствора из проб, отобранных  из верхней и нижней частей  сосуда. Разница в значениях плотности  раствора характеризует меру  стабильности. Для неосложненных  условий бурения стабильность  должна быть не более 0,02.

Суточный отстой характеризует коллоидные свойства промывочной жидкости. Для его определения хорошо перемешанный раствор наливают в градуированный цилиндр объемом 100 см3 и оставляют в покое на сутки. Для высококачественного раствора значение суточного отстоя должно быть равно нулю.

 Содержание песка —  это количество в растворе  частиц породы, не способных растворяться  в воде. Определяют содержание  песка по объему образовавшегося  осадка (в растворе, выходящем из  скважины, в начале желобной системы  и из приемного мерника, т. е. в  растворе, поступающем в скважину) в специальном отстойнике при  нахождении в нем разжиженного  глинистого раствора.

 Степень очистки растворов от выбуренной породы на поверхности представляет собой разницу содержания песка в этих пробах (в %).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 Глинистый раствор

 

 

6.1 Химическая обработка глинистого раствора

 

 С целью улучшения  качеств растворы обрабатываются  химическими реагентами. Большинство  этих реагентов по характеру  их воздействия на растворы  можно разделить на две группы: 1) понизители водоотдачи растворов; 2) регуляторы структурно-механических свойств растворов (вязкости, статического напряжения сдвига).

 Реагенты-понизители водоотдачи: углещелочной реагент (УЩР), сульфит-спиртовая барда (ССБ), карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) и т. д.

 Углещелочной реагент  получают из бурого угля и  каустической соды (NaOH). В результате реакции между этими веществами образуются натриевые соли гуминовых кислот — гуматы натрия, являющиеся вместе с избытками каустической соды основными активными веществами реагента.

 Избыток каустической  соды приводит к расщеплению (пептизации) глинистых частиц. Всегда содержащаяся  в глинистом растворе физически  связанная вода обволакивает  вновь образовавшиеся частицы, что  приводит к уменьшению водоотдачи. Одновременно с этим на поверхностях  глинистых частиц адсорбируются  гуматы натрия, вследствие чего происходит интенсивное утолщение гидратных оболочек. В результате этого способность к слипанию глинистых частиц резко падает, статическое напряжение сдвига уменьшается. Поэтому глинистые растворы, чрезмерно обработанные углещелочным реагентом, в связи с высокой дисперсностью глинистых частиц являются вязкими, но бесструктурными.

 Таким образом, при  обработке раствора углещелочным  реагентом следует внимательно  следить за показателями вязкости  и статического напряжения сдвига. Уменьшение статического напряжения сдвига ниже 0,1 Па (10 мгс/см2) за 1 мин сигнализирует о необходимости прекращения химической обработки этим реагентом и принятия мер по улучшению свойств раствора. В этих целях вязкость уменьшается путем добавления воды, что приводит к росту водоотдачи, а восстановление структурно-механических свойств осуществляется введением в раствор высококачественного свежеприго­товленного глинистого раствора. Вторичная обработка раствора в целях снижения водоотдачи может быть начата после доведения статического напряжения сдвига до значений 0,2-0,3 Па (20-30 мгс/см2) за 1 мин.

 Сульфит-спиртовая барда — отход целлюлозной промышленности. Содержащиеся в ней лигносульфоновые кислоты и их соли хорошо снижают водоотдачу глинистых растворов, подвергшихся воздействию минерализованных пластовых вод. Действие сульфит-спиртовой барды на глинистые растворы, не содержащие минерализованных вод, менее эффективно.

 Карбоксиметилцеллюлоза предназначена для обработки сильно минерализованных глинистых растворов, однако с успехом применяется и для снижения водоотдачи глинистых растворов, не содержащих солей. Карбоксиметилцеллюлоза представляет собой натриевую соль целлюлозно-гликолевой кислоты и получается при переработке древесины. Чем больше степень минерализации раствора, тем больше следует добавлять реагента. Первичную обработку раствора обычно проводят 10%-ным, а вторичную — 3 — 4%-ным раствором реагента.

 Карбоксиметилцеллюлоза — универсальный реагент, который активно улучшает почти все параметры глинистого раствора.

Реагенты-регуляторы структурно-механических свойств растворов: жидкое стекло, поваренная соль, гашеная известь и т. д.

Жидкое стекло позволяет изменять вязкость и статическое напряжение сдвига в довольно широких пределах. Если требуется незначительно увеличить статическое напряжение сдвига, то добавляют жидкого стекла не более 0,75 % от объема глинистого раствора. При добавлении к глинистому раствору 2,5 — 3 % жидкого стекла можно получить высоковязкий раствор с большим статическим напряжением сдвига, пригодный для борьбы с поглощениями промывочной жидкости.

 Поваренная соль обеспечивает  значительной повышение статического напряжения сдвига растворов, пересыщенных углещелочным реагентом.

 Гашеная известь даже  при небольших добавках (до 5 %) вызывает  резкое повышение вязкости и  водоотдачи.

student.zoomru.ru

Промывка - забой - скважина

Промывка - забой - скважина

Cтраница 1

Промывка забоя скважины - обязательный технологический процесс; она предназначена для очистки призабойной зоны от шлама и охлаждения рабочих элементов долота в процессе разрушения горной породы.  [2]

После промывки забоя скважины и подъема на поверхность промывочный раствор очищают, удаляя из раствора частицы выбуренной породы.  [3]

При необходимости промывки забоя скважины и недостаточной грузоподъемности буровой вышки промывку можно осуществить по технологии, изложенной в разд.  [4]

Требования к промывке забоя скважины от выбуренной породы разработаны еще недостаточно полно.  [5]

Для реализации метода оптимизации промывки забоя скважины вначале с помощью вискозиметра измеряют вязкость бурового раствора, а затем вычисляют ИСП для различных скоростей циркуляции и реологических свойств раствора. При этом участвующие в расчетах величины скоростей сдвига и напряжений сдвига для восходящего потока бурового раствора не должны выходить за рамки рабочего окна. По максимальной величине ИСП окончательно устанавливают желательные рабочие характеристики промывки: показатели реологических свойств и скорости циркуляции бурового раствора в зоне под долотом и в затрубном пространстве скважины. Однако принятию окончательного решения о выборе рабочих характеристик обычно еще предшествуют экономические расчеты.  [6]

Технологией освоения нагнетательных скважин предусматривается промывка забоя скважины после гидроразрыва. Для этой цели необходимо поднять трубы с пакером, установленным для гидроразрыва, затем снова опустить трубы для промывки. Промывку же осуществлять непосредственно через пакер не представляется возможным, так как под давлением струи воды манжеты пакера расходятся, изолируют затрубное пространство, и циркуляция воды прекращается.  [8]

Рассмотренные выше критерии предполагают оптимизацию промывки забоя скважины. Основная функция бурового раствора - удаление шлама с забоя на поверхность, для чего требуется некоторая минимальная скорость восходящего потока.  [9]

Независимо от режима бурения, способа промывки забоя скважины, состава и вида разбуриваемых пород опорные поверхности бурового долота в первую очередь подвергаются абразивному изнашиванию. Имеющиеся данные позволяют заключить, что абразивный износ опоры идет непрерывно, в продолжение всего времени работы долота на забое.  [10]

Выше было отмечено, что проектирование промывки забоя скважины является составной частью проектирования режима бурения, хотя традиционно вопросы промывки забоя и скважины исследуются в явном методическом отрыве от режима разрушения.  [11]

Каково назначение и функции, выполняемые оборудованием для промывки забоя скважины.  [12]

При подземных и капитальных ремонтах скважин в процессе промывки забоя скважины ( или после нее) нередко возникает необходимость спрессовать промывочные насосно-компрессорные трубы. Эта операция осуществляется на промыслах обычно путем дополнительного спуска-подъема насосно-компрсссорных труб для монтажа на башмаке опрессовоч-ного клапана. В указанных случаях применяется специальное устройство ( рис. 136), позволяющее промывать скважины и спрессовывать насосно-компрессорные трубы за один спуск-подъем.  [13]

В заключение необходимо подчеркнуть, что оптимизация процесса промывки забоя скважины и выноса шлама из призабой-ной зоны представляет немало возможностей для улучшения характеристик долот путем совершенствования их конструкции, и особенно системы промывки.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Промывка - скважина - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Промывка - скважина

Cтраница 2

Промывка скважин с применением углеводородных жидкостей ( нефти, дизельного топлива к др.) вызывает меньше осложнений. Однако этот способ дорог и требует особых мер пожарной безопасности.  [16]

Промывка скважин проводится глинистым раствором с вышеуказанными параметрами.  [17]

Промывка скважин - циркуляция ( непрерывная или периодическая) промывочного агента ( газа, пены, воды, бурового раствора) при бурении с целью очистки забоя от выбуренной породы ( шлама) и транспортирования ее на поверхность или к шламос-борникам, передачи энергии забойным двигателям, охлаждения и смазки породоразрушающего инструмента. Различают общую прямую, общую обратную, призабойную ( местную) и комбинированную схемы циркуляции. При общей прямой циркуляции буровой раствор подается насосами из емкости через гибкий шланг, вертлюг и ведущую трубу в бурильную колонну; затем он проходит через гидравлич. На поверхности буровой раствор поступает в систему очистки, где последовательно проходит через желоба, вибросита, отстойники, вспомогат. При бурении в твердых непроницаемых породах, в верхних и средних интервалах разреза система очистки упрощается - используется меньшее кол-во очистных агрегатов. Общая обратная циркуляция применяется в тех случаях, когда очистка забоя и транспортировка шлама невозможны из-за недостаточной мощности насосов, увеличенного диаметра скважины, а также при бурении шахтных стволов. При общей обратной циркуляции промывочный агент поступает на забой по кольцевому пространству между стенкой скважины ( обсадной колонной) и бурильными трубами и обогащенной шламом возвращается по бурильным трубам на поверхность к очистным устройствам и насосу.  [18]

Промывка скважины осуществлялась глинистым раствором с параметрами: плотность 1200 - 1220 кг / м3, вязкость по СПВ-5 - - 25 - 30 см, водоотдача - не более 8 - 9 см3 за 30 мин.  [19]

Промывка скважин водой позволяет значительно повышать механическую скорость проходки и проходку за рейс долота, что, в свою очередь, дает возможность снижать затраты на строительство скважин.  [20]

Промывка скважины комбинированным способом производится следующим образом.  [21]

Промывка скважин пресной водой производится в количестве 4 - 5 м3 цементировочными агрегатами ЦА-320 и ЗЦА-400, кислотным агрегатом АЗИНМАШ-55, паромере установками ППУ-ЗМ.  [22]

Промывка скважин должна обеспечивать своевременное удаление разбуренных частиц породы с забоя и вынос их по кольцевому пространству на поверхность. Несоблюдение этого условия может привести к вторичному дроблению крупных частиц шлама на забое, зашламованию скважины, повышению плотности восходящего потока, снижению скорости бурения и износу породоразру-шающего инструмента.  [23]

Промывка скважин осуществляется с помощью насосов, входящих в состав буровых установок.  [24]

Промывка скважины может быть прямой или обратной.  [26]

Промывка скважин песчано-жидкостной смесью может осуществляться двумя способами: 1) закачкой песчано-жидкостной смеси с поверхности насосным агрегатом; 2) засыпкой песка на забой скважины и последующей ее промывкой обычным способом с допуском труб до забоя.  [27]

Промывка скважины может быть методом борьбы с закупоркой гелем труб и другого подземного оборудования. В этом случае промывку осуществляют с выносом разрушенного геля на поверхность. Утилизированный гель отбирают в специальные емкости и вывозят ( своими силами) на полигон для химических отходов, указанный Заказчиком.  [28]

Промывка скважин в значительной мере определяет скорость бурения и качество ствола. В связи с большей осложненностью технологических процессов при бурении наклонно направленных скважин по сравнению с вертикальными влияние промывки возрастает.  [29]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru