Приготовление промывочных жидкостей
Для приготовления промывочной жидкости из порошкообразных материалов используют специальный блок оборудования. Такой блок (рис. 5.6.) включает два цельнометаллических бункера 3 объемом от 20 до 50 м3 каждый, установленных с помощью стоек на металлической раме, разгрузочное пневматическое устройство /, резинотканевые гофрированные рукава 4, воздушные фильтры 2, гидравлический эжекторный смеситель 6 и емкость 8, а иногда также гидравлический или ультразвуковой диспергатор.
Для приготовления промывочной жидкости насосом подают дисперсионную среду (например, воду) в эжекторный гидросмеситель 6 через штуцер 9. Так как жидкая среда вытекает из штуцера с большой скоростью, в камере смесителя 6 возникает вакуум. Под воздействием вакуума порошкообразный материал из бункера 3 по рукаву 4 поступает в камеру смесителя 6, где смешивается с жидкостью, и по сливной трубе 7 направляется в емкость 8 (порошок можно подавать также через воронку 5). Для равномерного распределения компонентов промывочной жидкости по всему объему в емкости 8 (как и во всех отстойниках циркуляционной системы) установлены механические лопастные перемешиватели, приводимые в действие электродвигателями.
Очистка от выбуренных пород и дегазация промывочной жидкости.
Выходящая из скважины промывочная жидкость направляется по трубе (или желобу), установленной с небольшим уклоном от устья, в очистную систему. Если существует опасность интенсивных газопроявлений при бурении, в очистную систему включают газовый сепаратор 3 (рис. 7.11), дегазатор 13, вибрационные сита 2, гидроциклонные установки 10 и 12, емкости-отстойники 7, сообщающиеся друг с другом через трубы с задвижками, приемную емкость 5 буровых насосов, а иногда также центробежные сепараторы-центрифуги 8. В отстойниках установлены механические или гидравлические перемешиватели для тщательного перемешивания жидкости. При бурении в менее сложных условиях используют более простую очистную систему.
Рис. 5.6. Схема блока приготовления промывочной жидкости:
/ — порошок из автоцементовоза; // — избыточный воздух;
/// — воздух для аэрирования; IV — вода от насоса
Рис. 7.11. Общая схема наземной системы дегазации и очистки промывочной жидкости:
1 — шламовый амбар; 2 — вибросито; 3 — газовый сепаратор; 4 — буровой насос; 5 — приемные емкости; 6 — мешалки; 7 — отстойники; 8 — центрифуга; 9 — сброс шлама в амбар; 10 — илоотделитель; 11 — шламовые насосы; 12 — пескоотделитель; 13 — дегазатор
Осн: 1[136-159]
Доп:
Контрольные вопросы:
Каковы функции промывочной жидкости?
Какие применяются типы промывочных жидкостей?
Перечислите основные свойства промывочной жидкости.
Расскажите о промывочных жидкостях на водной основе.
Расскажите о промывочных жидкостях на углеводородной основе.
Как приготавливаются промывочные жидкости?
Каким образом и при помощи чего очищаются промывочная жидкость от выбуренной породы и газа?
Тема № 7. Осложнения в процессе бурения
Лекция № 7. Классификация осложнений. Поглощение промывочной жидкости. Газонефтеводопроявления. Осложнения, вызванные поступлением сероводорода. Осыпи, обвалы пород, сужения ствола скважины. Прихваты колонны труб.
Классификация осложнений. В процессе бурения в скважине могут возникать следующие виды осложнений: поглощение промывочной жидкости или тампонажного раствора; нефтегазоводопроявления; обваливание и осыпание пород, слагающих стенки ствола; сужение ствола; прихват колонны труб; растепление многолетнемерзлых пород; самопроизвольное искривление скважины.
Поглощение промывочной жидкости или тампонажного раствора.
Поглощение может возникнуть в двух случаях:
а) если в горной породе имеются более или менее крупные раскрытые трещины, каверны или другого рода полости, а давление, создаваемое на стенки скважины в процессе бурения или цементирования ее, больше пластового в данной породе, т. е.
где рст — статическое давление столба жидкости в скважине на данную породу, Па; ргд— гидродинамическое давление на ту же породу при спуске колонны труб, восстановлении циркуляции, промывке или цементировании, Па; рпл — пластовое давление в породе, Па;
б) если под влиянием давления, создаваемого на стенки скважины, раскрываются естественные микротрещины, которые в нормальных условиях сомкнуты, либо происходит гидроразрыв породы и в ней образуются новые крупные трещины, т. е.
где рр — давление разрыва породы (или раскрытия микротрещин), Па.
В случае поглощения многократно возрастает объем жидкости, расходуемый на бурение скважины; замедляется темп углубления, так как буровая бригада вынуждена расходовать много времени на приготовление и обработку дополнительного объема промывочной жидкости; возрастает стоимость бурения скважины.
Если известны пластовое давление и давление разрыва пород, поглощение во многих случаях можно предотвратить, соблюдая соотношения между плотностью промывочной жидкости и скоростями проведения технологических операций (промывка, спуск колонны труб). Статическое давление в скважине снижают уменьшением содержания твердой фазы, заменой части твердой фазы газонаполненными микробаллонами и аэрацией.
Интенсивность поглощения может колебаться в широких пределах — от сотых долей до нескольких десятков литров в секунду. Поглощение называют полным, или катастрофическим, если вся промывочная жидкость, закачиваемая буровыми насосами в скважину, растекается по трещинам и полостям породы, а на устье скважины не возвращается. Если же часть жидкости вытекает на устье, поглощение называют частичным.