Роль промывочных жидкостей для борьбы с осложнениями в скважине.
Довольно часто скважины приходиться бурить по геологическим разрезам, представленным слабоустойчивыми, трещиноватыми, перемятыми, легко отслаивающимися при обнажении, многолетнемерзлыми породами, водо-, нефте- или газоносными пластами. В таких условиях могут происходить осложнения, наиболее распространенные из которых: 1) потеря (поглощение) промывочной жидкости; 2) осыпи, обвалы породы со стенок скважины.
Если своевременно не принять предупредительных мер, осложнения, как правило, приводят к затяжным и тяжелым авариям
В случае частичного поглощения промывочной жидкости, наблюдающегося при пересечении скважиной пористых и трещиноватых пород, применяют глинистый раствор, имеющий наименьшую плотность (1060 - 1100 кг/м³), вязкость от 35 - 40 с до "не течет" по ВБР-1 и хорошие структурные свойства. Подобный глинистый раствор можно приготовить добавлением к нормальному раствору до 25 - 30% порошка бентонитовой глины или обработкой его реагентами, увеличивающими вязкость, (кальцинированная сода, каустик, жидкое стекло, негашеная известь и др.).
Хорошие результаты для борьбы с поглощением промывочной жидкости в скважине даёт применение аэрированных глинистых растворов, имеющих высокую вязкость и низкую плотность (до 700 - 800 кг/м3). Аэрирование раствора производится в процессе бурения путем систематического добавления воздуха в циркулирующую промывочную жидкость от компрессора, при помощи специального устройства - аэратора, работающего по принципу эжекции или путем обработки раствора поверхностно-активными веществами.
Если зоны поглощения известны заранее, то необходимо заблаговременно заменять промывочную жидкость на специальную за 20 - 25 м до вскрытия поглощающего пласта.
Полное поглощение происходит при пересечении пластов галечника, гравия, пород с большими трещинами, горных выработок, каверн и протоков подземных вод. Для ликвидации полного поглощения прибегают к промывке скважины глинистым раствором с различными наполнителями или закачиванию в скважину глиноцементных смесей (гельцементов).
В качестве наполнителей, позволяющих запечатать трещины в породах, используют измельченные асбест, слюду или кожу, опилки, кордное волокно и пр.
Гельцемент представляет собой смесь тампонажного цемента с глинистым раствором, соотношение между которыми подбирается в лаборатории соответственно конкретным условиям применения. Ориентировочно к 1 м³ глинистого раствора плотностью рж= 1100 - 1200 кг/м³ добавляют 800 - 1000 кг портландцемента. Гельцемент легко прокачивается по бурильным трубам к месту ухода промывочной жидкости из скважины, а при оставлении в покое на 2÷3 мин образует весьма прочный гель. В результате крупные трещины в породах стенок скважины надежно закупориваются, и циркуляция промывочной жидкости восстанавливается.
Обвалы в скважинах возникают при бурении рыхлых, сыпучих, а также сланцеватых и раздробленных скальных пород. Основная мера борьбы с обвалами - применение для промывки скважин глинистых растворов с минимальной водоотдачей и повышенной плотностью.
Водоотдачу глинистых растворов снижают (до 3-5 и даже 1-2 см3 за 30 мин) путем их обработки соответствующими реагентами. Плотность раствора доводят до ρж = 1500 ÷ 1600 кг/м3 за счет повышения его концентрации. Дальнейшее увеличение плотности до рж = 2500 кг/м3 возможно за счет добавления порошка утяжелителя. Кардинальная мера борьбы с обвалом - крепление обсадными трубами данного интервала скважины.
Очистка промывочной жидкости от шлама.
Выходящая из скважины промывочная жидкость направляется в очистную систему, где освобождается от частиц вынесенного с забоя шлама, и буровым насосом вновь нагнетается в скважину.
Рис. 12. Схема очистной системы промывочной жидкости
Очистная система (рис. 12) состоит из 2 – желобов, 3 – перегородок, 4 – отстойника, 5 – приемной емкости.
На стационарных буровых установках желоба обычно изготовляют из досок. Работая на самоходных установках, используют разборные желоба из листового железа.
Наилучшие условия для очистки от шлама глинистого раствора нормального качества создаются при скорости его движения 18-15 см/с, что обеспечивается установкой желобов с уклоном 1/100 - 1/125.
Общая длина желобов при колонковом бурении с промывкой глинистым раствором, в зависимости от глубины скважины, принимается от 15 до 30 м. Желоба делаются высотой 20-25 см и шириной 30-40 см. По дну желоба через 1,5-2 м устанавливаются перегородки (3) высотой 15-18 см, способствующие разрушению структуры раствора и более полному отделению из него шлама.
Отстойник представляет собой емкость размером 1,2х1,2х1,5 или 1,5х1,5x2 м, предназначенную для отстоя промывочной жидкости. Однако глинистый раствор, заполняющий отстойник, застуденевает и в циркуляции не участвует. Поступающие из желоба свежие порции промывочной жидкости движутся по его поверхности. Включение отстойника в работу достигается установкой в нем перегородок сложных конфигураций и затрудняющих очистку от отстойника шлама. Поэтому часто очистную систему сооружают без отстойников.
В зависимости от геологических условий бурения и необходимого резерва промывочной жидкости очистная система имеет одну или две приемные емкости размером 1,5x1,5x2 м каждая. Работая в зимних условиях, целесообразно применять компактную очистную систему без отстойников с зигзагообразным расположением желобов. Размешают такую систему под полом бурового здания, что улучшает ее утепление. Желоба и отстойники должны регулярно очищаться от шлама
В настоящее время, кроме желобных систем, для очистки промывочной жидкости от шлама применяют гидроциклоны и вибрационные сита.
Дата добавления: 2016-06-18; просмотров: 2799;