Буровий розчин

Бурильник додає в розчин піноутворювач
Буровий розчин у жолобі. Поверхневий комплекс бурової.

Бурови́й ро́зчин — складна багатокомпонентна дисперсна система суспензійних, емульсійних і аерованих рідин, які застосовуються для промивання свердловин у процесі буріння.

Бурові розчини, що використовуються під час буріння нафтових та газових свердловин та на геологорозвідувальних бурових установках, часто застосовуються і при бурінні набагато простіших свердловин, таких як свердловини для води.

Однією з основних функцій бурового розчину є видалення бурового шламу. Також бурові розчини забезпечують необхідний гідростатичний тиск для запобігання потраплянню пластових рідин у стовбур свердловини, охолоджують та очищують бур під час буріння. Певною мірою бурові розчини також обмежують корозію бурового інструменту.[1]

Історія

У 347 р. до н. е., до того, як буріння свердловин почалося в західному світі — як за допомогою ударної, так і обертової системи — китайці знали та використовували бурові розчини (переважно воду) для двох цілей: для пом'якшення гірських утворень і для видалення бурового шламу.

Використання бурових розчинів для буріння свердловин у Європі запропоновано вперше у 1833 році французьким інженером П'єром-Паскалем Фовелем (1797—1867), який, спостерігаючи операцію канатного буріння, під час якої апарат буріння натрапив на воду, помітив, що фонтануюча вода дуже ефективно видаляє буровий шлам із свердловини. Він задумав апарат, в якому передбачалося закачувати воду під бурову штангу, звідки буровий шлам виштовхувався водою на поверхню між буровою штангою і стовбуром свердловини. Принцип залишився незмінним досі.[2]

У 1845 році П'єр-Паскаль Фовель успішно пробурив свердловину на воду в Перпіньяні, Франція, глибиною 718 футів, використовуючи протягом 54 днів набір інструментів, що промиваються водою, і це вважається першим застосуванням бурового розчину. Ймовірний попередник (гідравлічний бур, запатентований у 1845 році у Франції та в 1846 році в Іспанії) усіх наших сучасних бурових установок, що стосується використання бурових розчинів. У 1833 році Фовель сформував першу ідею, коли спостерігав колодязь, занудьгувавши тогочасним ударним методом; інструмент вдарив по воді, яка з великою силою хлинула навколо свердла, і Фовель помітив, як фонтан води виносить на поверхню стружки. Він розробив набір інструментів, можливо, за допомогою деяких конструкцій, розроблених британцем Робертом Беаром, який запатентував подібну систему, але так і не застосував її на практиці. Його обладнання складалося з порожнистої бурової штанги, утвореної з кованих залізних трубок, прикручених один до одного; нижній кінець порожнистого стрижня озброєний перфораційним інструментом; діаметр інструменту більший за діаметр трубчастого стрижня, щоб утворити навколо нього кільцевий простір, через який вода та викопаний матеріал можуть підніматися вгору. Верхній кінець порожнистого стержня з'єднаний з силовим насосом з'єднаними або гнучкими трубками. Цю свердлильну трубу можна обробляти обертальним рухом за допомогою поворотної ручки або ударом за допомогою перемички. Фовель використовував своє обладнання для буріння водяних свердловин, і лише через багато років його почали використовувати для буріння нафтових свердловин. Єдиною використовуваною рідиною була проста вода, ніхто не думав у той час про змішування глини чи інших речовин з водою, щоб зробити каламутну рідину; але, безсумнівно, Фовель підтвердив і популяризував основні принципи розвитку технології бурових розчинів. Після нього бурові розчини використовувалися приблизно в 1850 році в техніці ударного буріння для підвішування шламу.

У 1920 р. у Прикарпатті фірма «Газоліна» вперше запровадила роторне буріння на глинистій промивальній рідині.

Лідерами світового ринку бурових розчинів є компанії M-I SWACO, Halliburton, Baker Hughes.

Призначення

Схема колонкового буріння з прямою промивкою: 1 — коронка; 2 — кернорвач; 3 — стовпчик керну; 4 — колонкова труба; 5 — перехідник; 6 — муфта; 7 — бурова труба; стрілками показано рух бурового розчину

Під час циркуляції у свердловині буровий розчин[1]:

  • очищає вибій від вибуреної породи;
  • транспортує вибурену породу із свердловини і утримує її в завислому стані після припинення циркуляції;
  • активізує процес руйнування гірської породи долотом;
  • попереджає осипи, обвали та інше;
  • забезпечує якісне розкриття продуктивних пластів;
  • виявляє змащувальну і антикорозійну дію на буровий інструмент;
  • охолоджує буровий інструмент;
  • обертає вибійні двигуни;
  • запобігає можливості виникнення ускладнень на бурових (сальнико- і каверноутворення, диференціального прихвата, поглинань і нафтогазопроявів);
  • дозволяє відстежувати появу порожнин у масиві порід, зон підвищеної тріщинуватості тощо шляхом вимірювання витрат розчину під час буріння.

Приготування бурового розчину

Буровий розчин готують централізовано на глинозаводі або безпосередньо на буровій установці. Централізоване забезпечення доцільно при довгому розбурюванні великих родовищ і близькому розташуванні бурових, коли для розбурювання свердловин потрібні розчини з однаковими або близькими параметрами. У цьому випадку більш повно і економічно використовуються вихідні матеріали, потрібні менші енергетичні витрати в порівнянні з приготуванням розчину на бурових, нижче собівартість розчину, персонал бурової звільняється від важкої і трудомісткої роботи.

Схема циркуляції промивальної рідини: 1 — буровий насос; 2 — стояк; 3 — гнучкий шланг; 4 — вертлюг; 5 — ведуча труб а; 6 — гирло свердловини; 7 — бурильна колона; 8 — затрубний кільцевий простір; 9 — вибійний двигун; 10 — долото; 11 — зливна труба (розчинопровід); 12 — блок очищення; 13 — приймальні ємності; 14 — всмоктувальний патрубок; 15 — буровий шлам

В Україні більш розповсюдженіший спосіб приготування розчину безпосередньо на буровій. Це пов'язано з їх віддаленістю одна від одної та можливих потреб у використанні розчину з різними фізико-хімічними параметрами. Для цього бурові установки обладнують блоками приготування бурового розчину.

Процес приготування промивальних рідин на водній основі мож-на розділити на три технологічні операції:

  • приготування глинистої суспензії;
  • хімічна обробка;
  • обважнення розчину.

Найбільш енергомістка операція — приготування глинистої суспензії. Для приготування промивальних рідин застосовують механічні глиномішалки, фрезерно-струминні млини, гідравлічні мішалки, блоки приготування розчину, механізми диспергації глинистої фази (струминні, вихрові диспергатори) тощо.

Різновиди бурового розчину

  • Глинистий розчин — основний різновид бурового розчину.
  • Лігнітовий лужний розчин — буровий розчин, до якого вводять певну кількість лігнітів, які мають лужний характер.
  • Вапняно-бітумний розчин — буровий розчин на нафтовій основі, дисперсійним середовищем якого є дизельне пальне або нафта, а дисперсною фазою — високоокислений бітум, оксид кальцію, барит і невелика кількість води, потрібної для гашення вапна.
  • Обважнений буровий розчин — промивна рідина різного складу, яка містить у дисперсній фазі обважнювальні тонкі подрібнені порошки мінералів (барит, гематит і ін.); застосовується при бурінні в умовах високого пластового і бокового тисків.
  • Полегшений буровий розчин — буровий розчин, зменшений у вазі, полегшений, який має меншу густину. Полегшений розчин застосовується для буріння і глушіння свердловин у пластах з низьким пластовим тиском.
  • Полімерний буровий розчин — буровий розчин на водній основі, який містить високомолекулярні полімери лінійної будови; застосовується здебільшого при бурінні міцних порід.
  • Промивальні рідини на вуглеводневій основі — це складні багатокомпонентні колоїдно-хімічні системи, де дисперсійним середовищем є рідкі вуглеводні, а дисперсною фазою  диспергована вода і тверді компоненти. Серед таких промивальних рідин виділяють два види: практично безводні та інвертні емульсії.
  • Буровий розчин на нафтовій основі — промивна рідина з неводяною (нафтовою) основою, високоокисненим бітумом як колоїдною фазою, з натрієвими або кальцієвими солями як реагентом-стабілізатором і структуроутворювачем, що володіє низькими фільтраційними властивостями і густиною, але підвищеною умовною в'язкістю і забезпечує можливості використання її для розкриття продуктивних пластів без погіршення їх властивостей фільтратом, створення умов для визначення початкової нафтонасиченості за керном, проведення спеціальних геофізичних досліджень і ін., а також при бурінні в складних умовах.
  • Інгібований буровий розчин — буровий розчин, хімічний склад рідкої фази якого дає змогу сповільнювати або запобігати процесам гідратації (набухання), або диспергування глинистих шарів та сланців.
  • Кальцієвий буровий розчин — буровий розчин, до якого вводять певну кількість розчинних кальцієвих сполук.
  • Спеціальні бурові розчини — розчини, які застосовуються при бурінні в ускладнених умовах для боротьби з обвалом і газовиділенням у свердловинах. Готуються з високоякісних бетонітових глин, рідкого скла, солі, вапняного молока.
  • Природні промивальні суспензії на прісній та морській воді — дисперсні системи, в яких тверда дисперсна фаза складається в основному з вибурених неглинистих порід, а дисперсійне середовище — прісна або морська вода.
  • Засолені промивальні рідини — промивальні рідини на розчинах солей.
  • Бурові розчини з конденсованою твердою фазою, отриманою введенням у буровий розчин електролітів — різних лугів, розсолів, які з йонами солей утворюють важкорозчинні сполуки.
  • Полімерні промивальні рідини складаються з водних розчинів одного або двох високомолекулярних полімерів.
  • Аеровані промивальні рідини — промивальні рідини, в які введено газовий компонент.
  • Газоподібні промивальні агенти — повітря, природний газ, азот, викидні гази двигунів внутрішнього згорання (ДВЗ), суміші викидних газів ДВЗ з повітрям або природним газом.

Класифікація бурових розчинів

Бурова промивальна рідина, як правило, складається з дисперсійного середовища і рівномірно розподіленої у ньому дисперсної фази та введених хімічних реагентів, призначених для регулювання її фізико-хімічних властивостей рідини.

Дисперсна фаза складається з двох або більше компонентів, серед яких є невелика кількість колоїдного матеріалу, необхідного для забезпечення стабільності промивальної рідини, здатності утримувати у спокою у змуленому стані грубодисперсні частинки важчих або легших матеріалів, кольматувати пори і мікротріщини у породі. Іншим компонентом дисперсійної фази є дрібні частинки важких (глина, крейда, барит тощо) або легких (повітря) матеріалів, які служать для регулювання густини промивальної рідини, а також для надання здатності закупорювати порові канали і тріщини. Ще одним компонентом дисперсійної фази є мастильні речовини, які служать для покращання мастильних властивостей промивальних рідин.

За складом дисперсійного середовища промивальні рідини можна розділити на чотири групи:

  1. Рідини на водній основі:
    а) без твердої фази;
    б) з диспергованою твердою фазою: природні суспензії; глинисті суспензії (диспергуючі глинисті породи (хімічно не оброблені, гуматні, лігносульфонатні, хромлігносульфонатні); інгібіруючі глинисті породи (гідрофобізуючі, кальцієві, калієві, силікатні, хлормагнієві, хлорнатрієві, оброблені солями тривалентних металів);
    в) з конденсованою твердою фазою;
    г) полімерні: безглинисті; малоглинисті;
    д) нафтоемульсійні;
    е) міцелярні.
  2. Рідини на вуглеводневій основі: практично безводні; емульсії типу «вода в маслі» (інвертні).
  3. Аеровані промивальні рідини і піни: аерована вода; аеровані глинисті суспензії; піни.
  4. Газоподібні агенти: повітря; природні гази; азот; викидні гази від двигунів внутрішнього згорання (ДВЗ); суміші викидних газів ДВЗ з повітрям або природним газом.

Найширше застосування у бурінні одержали рідини на водній основі. Рідини на вуглеводневій основі показали добрі результати при розкритті нафтових пластів, розбурюванні нестійких глинистих і хемогенних порід., але вони застосовують рідше. Аеровані рідини і газоподібні агенти застосовуються значно рідше за інші бурові агенти.

В даний час використовують декілька типів бурових розчинів, серед яких виділяють[3]:

  1. Розчини на водній основі, які отримують із прісної води, інертних матеріалів для збільшення густини і різних хімреагентів для підвищення в'язкості і контролю за витіканням рідини;
  2. Розчин на емульсійній основі, який отримують із різних концентрацій сирої нафти, води, інертних матеріалів і хімреагентів.
  3. Розчин на синтетичній основі, який можна зіставити з емульсійним розчином, в якому емульсійна фаза заміщена синтетичною і менш небезпечна для навколишнього середовища хімічними реагентами.

Багато спеціалістів вважають розчин на емульсійній основі є найбільш ефективним для буріння, але він має недоліки пов'язані з витратами і економічною дією.

В зонах з аномально низьким пластовим тиском можуть використовуватись газовані бурові розчини[4].

За складом дисперсійного середовища промивальні рідини можна розділити на такі групи[5]:

  1. Промивальні рідини на водній основі:
    а) вода (прісна, морська, розсіл);
    б) глинисті суспензії;
    в) природні суспензії, які утворились при розбурюванні неглинистих порід і аргілітів;
    г) суспензії на базі гідрогелів;
    д) емульсії типу «масло у воді».
  2. Промивальні рідини на неводній основі:
    а) дегазована нафта та нафтопродукти;
    б) багатокомпонентні розчини на вуглеводневій основі;
    в) зворотні емульсії типу «вода у маслі».
  3. Газоподібні робочі агенти (повітря, природні гази, вихлопні гази двигунів внутрішнього згорання).
  4. Аеровані промивальні рідини та піни.

Склад бурових розчинів

В практиці буріння застосовують бурові розчини на водній (технічна вода, розчини солей і гідрогелі, полімерні, полімер-глинисті і глинисті розчини) і вуглеводневій (вапняно-бітумний розчин, інвертна емульсія) основах.[1][6]

При бурінні в хемогенних відкладах застосовують соленасичені глинисті розчини, гідрогелі, у випадках можливих осипань і обвалів стінок свердловини — інгібіторні розчини, при впливі високих температур — термостійкі (термосолестійкі) глинисті розчини і розчини на вуглеводневій основі, які є ефективними також при розкритті продуктивних пластів і при розбурюванні теригенних і хемогенних нестійких порід.

При бурінні в умовах, що характеризуються аномально високими тисками, застосовують обважнені бурові розчини, в неускладнених умовах — технічну воду, полімерні безглинисті і полімерглинисті розчини з низьким вмістом твердої фази.

У 1962 р. при бурінні свердловин у зонах поглинання Борислава почали використовувати соляну і парафінову нафту для підвищення густини промивального глинистого розчину.

У 1974 р. на Прикарпатті вперше застосовано безперебійне обважнення глинистого розчину при газопроявах свердловин.

Хімічні реагенти для обробки бурових промивальних рідин на водній основі

При бурінні гірських порід у промивальну рідину надходять частинки вибурених порід, які можуть містити водорозчинні компоненти, та мінералізовані і прісні пластові води. Збільшення вмісту йонів і зміна якісного складу дисперсійного середовища може викликати коагуляцію промивальної рідини, яка супроводжується підвищенням водовіддачі, умовної в’язкості, статичного напруження зсуву, а також зміною інших властивостей.

Для регулювання властивостей промивальних рідин на водній основі застосовується їх хімічна обробка хімічними реагентами.

Умовно всі хімічні реагенти, що застосовується для обробки промивальних рідин можна поділити на три групи: а) стабілізатори - знижувачі водовіддачі (фільтрації); б) знижувачі умовної в’язкості; в) реагенти спеціального призначення.

Особливістю хімічних реагентів є те, що реагенти, умовно включені до однієї групи, можуть одночасно впливати на інші властивості: умовну в’язкість, статичне напруження зсуву, реологічні параметри. Ступінь впливу суттєво залежить від складу глини, виду йонів, що містяться у розчині, ступеня його мінералізації, температури, концентрації твердої фази тощо.

Реагенти знижувачі водовіддачі. До цієї групи належать реагенти на основі водорозчинних ефірів целюлози (карбоксиметилцелюлоза (КМЦ), карбофен, карбаніл, модифікована метилцелюлоза (ММЦ)), реагенти на основі лігносульфонатів (конденсована сульфіт-спиртова барда (КССБ)), крохмальні реагенти, реагенти на основі акрилових полімерів (гіпан, РС-2, метас), реагенти на основі гумінових кислот (вуглелужний реагент (ВЛР), торфолужний реагент (ТЛР)) та ін.

Реагенти знижувачі умовної в’язкості. До цієї групи належать похідні лігносульфонових кислот (сульфіт-спиртова барда (ССБ), акрил, ферохромлігносульфонат (ФХЛС)), реагенти на основі гідролізного лігніну (нітролігнін, суніл), таніни (ялинковий і вербовий екстракти, дубильні, пекор, поліфенол лісохімічний (ПФЛХ)) тощо.

Реагенти спеціального призначення. До них належать реагенти, які зв’язують солі кальцію (кальцинована сода, триполіфосфат натрію (ТПФН)); реагенти, що постачають йони кальцію (вапно, гіпс, хлористий кальцій); реагенти, що підвищують термостійкість (хромати і біхромати), структуротвірні реагенти (кухонна сіль, рідке скло), мастильні домішки (нафта, графіт, ЗМАД-1 тощо), регулятори лужності (каустична сода та ін.), піногасники (суспензія гуми, карболінеум, нейтралізований чорний контакт, синтетичні жирні кислоти (СЖК), окиснений петролатум) тощо.

Властивості та їх регулювання

Див. також Основні властивості та параметри промивальних рідин

Розчин повинен відповідати наступним вимогам:

  • виносити зруйновану породу на поверхню;
  • охолоджувати і змащувати бурове долото і обладнання;
  • передавати енергію на розміщенні на вибої мотори і турбіни;
  • підтримувати і стабілізувати стінки свердловини;
  • створювати гідростатичний тиск на пласт, який насичений рідиною і газом;
  • зменшувати вагу труб завдяки ефекту плавучості;
  • служити середовищем при проведенні каротажів;
  • попереджувати розмив стовбура свердловини при турбулентному потоці або частковому розчиненні порід;
  • повинен бути сумісний з пробуреними породами і наповненими їх рідиною і газом;
  • попереджувати корозію долота, бурильної колони, обсадної труби і наземного обладнання[7];
  • не допускати погіршення фільтраційних властивостей продуктивного пласта.
Вимоги до бурових розчинів
  1. володіти тиксотропними властивостями (легко прокачуватись, швидко переходити в гелеподібний стан при зупинці прокачування);
  2. бути інертною до гірських порід (не розчиняти їх, не сприяти пептизації вибурених частинок, не знижувати міцність стінок свердловини);
  3. мати широкий діапазон регулювання густини;
  4. кольматувати пори і тріщини в стінках свердловини та створювати в них тонку непроникну кірку;
  5. зберігати стабільність властивостей при зміні температур[8];
  6. володіти мастильною здатністю і теплофізичними властивостями, для відведення тепла від деталей, що труться;
  7. нейтралізовувати компоненти порід і пластових рідин, які викликають корозію труб і обладнання та токсичні речовини;
  8. не заважати проведенню геофізичних досліджень у свердловині;
  9. складатися з недефіцитних та дешевих матеріалів.

Ефективність застосування бурових розчинів залежить від їх властивостей, до яких належать густина, в'язкість, водовіддача, статична напруга зсуву, структурна однорідність, вміст газів, піску; тиксотропія, вміст йонів Na, K, Mg.

Водовіддача бурового розчину характеризується об'ємом фільтрату (від 2 до 10 см3), який відділився від розчину через стандартну фільтрувальну поверхню при перепаді тиску ~100 кПа протягом 30 хв. Товщина осаду на фільтрі (фільтраційна кірка), яка утворюється під час визначення водовіддачі, змінюється в межах 1—5 мм.

Вміст твердої фази в буровому розчині характеризує концентрацію глини (3—15 %) і обважнювача (20—60 %). Для забезпечення ефективності буріння (залежно від конкретних геолого-технічних умов) властивості бурового розчину регулюють зміною співвідношення вмісту дисперсної фази і дисперсійного середовища та введенням в них спеціальних матеріалів і хімічних реагентів.[9] Для попередження водонафтогазопроявів при аномально високих пластових тисках збільшують густину бурового розчину шляхом введення спеціальних обважнювачів (наприклад, крейдою до 1500 кг/м3, баритом і гематитом до 2500 кг/м3 і більше) або зменшують її до 1000 кг/м3 за рахунок аерації бурового розчину чи додавання до нього піноутворювачів (сульфонолу, лігносульфонату). Вміст твердої фази бурового розчину регулюється триступінчастою системою очищення на вібраційних ситах, пісковідділювачах (циклонах) і муловідділювачах (осадових центрифугах); газоподібні агенти відділяють у дегазаторах. Крім того, для регулювання вмісту твердої фази в розчин вводять селективні флокулянти.

Особливий клас реагентів застосовують при регулюванні властивостей розчинів на вуглеводневій основі. До них належать емульгатори (мила жирних кислот, емультал та інші), гідрофобізатори (сульфонол, четвертинні аміни, кремнійорганічні сполуки), знижувачі фільтрації (органогумати).

Готують бурові розчини безпосередньо перед бурінням і в його процесі при допомозі гідрозмішувачів та диспергаторів.

Технологічне обладнання для промивання свердловин

Включає:

  • Систему приготування бурового розчину
  • Систему очищення бурового розчину
  • Систему циркуляції бурового розчину

Порядок та вимоги до приготування бурового розчину

Для приготування бурових розчинів використовуються тонкодисперсні, пластичні глини з мінімальним вмістом піску, здатні утворювати з водою в'язку, довго не осідаючу суспензію[10]. Найкращі властивості мають істотно лужні (натрові) різновиди монтморилонітових (бентонітових глин), глинопорошки з яких застосовуються головним чином під час буріння нафтових і газових свердловин і для приготування глинистих розчинів із низькою щільністю.

Хороші солестійкі властивості мають палигорськітові глини, які застосовуються під час буріння соленосних порід. Високодисперсні бейделітові, каолінітові і гідрослюдисті глини характеризуються задовільними властивостями.

Шкідливими домішками у глинах, що погіршують стабільність глинистих розчинів, є гіпс, розчинні солі, вапняк.

Відповідно до технічних умов (ТУ У 39-688-81[11]) основним показником якості глинистої сировини і глинопорошків, призначених для приготування бурових розчинів, є вихід розчину — кількість кубометрів розчину (суспензії) заданої в'язкості, одержуваного з 1 т глинистої сировини. Крім того, регламентуються щільність розчину і вміст піску.

Обіг (циркуляція) бурового розчину в свердловині та його очищення

Більшість бурових розчинів при бурових операціях рециркулюють по наступному циклу:

  1. Буровий розчин замішується і зберігається в спеціальній «коморі»-відстійнику.
  2. Спеціальний насос забирає його з відстійнику і направляє через бурильну трубу в свердловину.
  3. Буровий розчин по трубі доходить до вибою свердловини, де бурове долото розбиває породу.
  4. Буровий розчин у вибої омиває буровий інструмент, охолоджує і змащує його, захоплює вибурену породу.
  5. Потім буровий розчин повертається на поверхню, виносячи при цьому частинки породи (шлам), які були відокремлені долотом від грудей вибою.
  6. Буровий розчин піднімається по затрубу — простору між стінками свердловини і бурильною трубою. Типовий діаметр бурової труби близько 10 см. У нижній частині глибокої свердловини її діаметр може складати близько 20 см.

На поверхні буровий розчин проходить через лінію повернення — бункер-осаджувач, трубу, яка веде до дегазатора (за необхідністю), потім — до вібраційного сита (друга стадія очистки).

  1. Бункер-осаджувач — це перша стадія очистки бурового розчину. Часто виготовляється безпосередньо на буровій.
  2. Сито складається з низки вібруючих металевих ґрат, які використовуються для відділення розчину від шламу. Розчин протікає через ґрати і повертається у відстійник.
  3. Частинки шламу потрапляють в жолоб для видалення. Перед викидом вони можуть бути очищені, виходячи з екологічних і інших міркувань. Деякі частинки шламу відбираються геологами для досліджень стану усередині свердловини.
  4. Третя стадія очистки — відокремлення більш тонкого шламу в циклонах.
  5. Четверта стадія очистки — відокремлення найтоншого шламу в осадових центрифугах.

Екологічні аспекти

Попри дію системи очищення завжди утворюються значні об'єми шламу, некондиційного бурового розчину і бурових стічних вод.

Некондиційний буровий розчин насичений колоїдною глиною, що не сепарується з розчину звичайними засобами очищення. Для відділення глини некондіційний розчин потрібно обробити коагулянтами і флокулянтами з подальшим розділенням в центрифузі на технічну воду і шлам. Процес обробки розчину здійснюється в блоці коагуляції і флокуляції БКФ. Він являє систему ємностей для реагентів, насосів дозувань, витратомірів і трубопровідного обв'язування.

Продуктивнисть блоку по розчину — до 3—4 м3/год — дозволяє переробляти 40—50 м3 розчину в добу.

Важливим завданням, яке повинне бути вирішене при бурінні свердловин у природоохоронних зонах, є поховання або утилізація шламу. Поширений метод знешкодження шламу шляхом змішування його з порошкоподібними поглиначами, такими як цемент, та іншими матеріалами. Після змішування шлам набуває властивостей нешкідливого мінерального ґрунту. Продуктивність установки по шламу становить 4—5 м3/год. Вона може встановлюватися як на свердловині, так і на стаціонарному полігоні.

Рекомендації зменшення кольматуючої дії на продуктивний пласт

Важливо не допускати значного забруднення продуктивних пластів при їх розкритті бурінням, тому при виборі промивальної рідини необхідно керуватись такими положеннями:

  • 1. При розкритті не допускати значної репресії на продуктивний пласт; бажано підтримувати рівновагу між тисками у свердловині і пласті.
  • 2. Використовувати для розкриття промивальну рідину без твердої фази, або з мінімальним її вмістом. Бажано, щоб тверда фаза складалась з матеріалів, які здатні розчинятися у соляній чи інших кислотах (крейда, вапняк, сидерит), які застосовуються для інтенсифікації припливу флюїду із пласта або у пластових рідинах.
  • 3. Фільтратовіддача промивальної рідини має бути мінімальною. У фільтраті не повинно бути компонентів, здатних при фізико-хімічних реакціях утворювати нерозчинні осади.
  • 4. Промивальна рідина повинна бути низькотиксотропною і мати низькі значення статичного напруження зсуву і реологічних показників.
  • 5. Ступінь мінералізації і соляний склад фільтрату повинні бути близькими до складу пластових рідин.

Промивальні рідини розміщуються в наступному порядку за ступенем зростання кольматуючого впливу на пласт:

    • - газоподібні агенти;
    • - промивальні рідини на вуглеводневій основі;
    • - промивальні рідини на мінералізованій воді;
    • - промивальні рідини на прісній воді.

Інструментарій для дослідження бурового розчину

У США Американським нафтовим інститутом (API) розроблені стандартні методики дослідження бурового розчину, які поширені в ряді країн, зокрема, в Україні. Використовувані прилади показані в галереї.

Цікаві факти

  • При бурінні велику роль відіграє якість глинистого розчину. Приготувати хороший розчин, що відповідає необхідним вимогам, буває деколи досить складно. Для досягнення якісних характеристик бурильники додають в нього спеціальні присадки, вливають нафту, кидають обривки паперів. Американські фахівці, наприклад, встановили, що властивості глинистого розчину значно поліпшуються, якщо додати в нього… паперові грошові знаки. З'ясувалося це випадково. Агентство з охорони довкілля США в цілях захисту повітряного басейну від сажі заборонило спалювати паперові долари, що вийшли з вживання. Спробували старі банкноти різати, перемелювати в спеціальних машинах і додавати отримувану масу в буровий розчин. Результати перевершили всі очікування: «грошовий допінг» надійно захистив промивальну рідину від коагуляції при нагріванні, понизив в'язкість розчину і додав йому ще ряд цінних якостей. Це особливо важливо при бурінні надглибоких свердловин, коли у вибої температура сягає понад 170—200 °С. Вітчизняні буровики для аналогічних цілей використовують відходи целюлозно-паперової промисловості (нітролігнін, суніл, ігетан).[12]
  • Буровий розчин називають «кров свердловини».

Див. також

Примітки

  1. а б в Petroleum Engineering Handbook, Volume II: Drilling Engineering. Society of Petroleum Engineers. 2007. с. 90—95. ISBN 978-1-55563-114-7.
  2. F. Gerali (2019). Drilling Fluids, Engineering and Technology History Wiki. [Online Available: https://ethw.org/Drilling_Fluids]
  3. Cheraghian, Goshtasp; Wu, Qinglin; Mostofi, Masood; Li, Mei-Chun; Afrand, Masoud; S.Sangwai, Jitendra (October 2018). Effect of a novel clay/silica nanocomposite on water-based drilling fluids: Improvements in rheological and filtration properties. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 555: 339—350. doi:10.1016/j.colsurfa.2018.06.072.
  4. Drilling Fluid Classifications: Pneumatic Fluids. oilfieldteam.com. Архів оригіналу за 22 травня 2021. Процитовано 22 травня 2021.
  5. drilling mud | Oilfield Glossary. glossary.oilfield.slb.com. Архів оригіналу за 22 травня 2021. Процитовано 22 травня 2021.
  6. Rabia, Hussain (1986). Oilwell Drilling Engineering : Principles and Practice. Springer. с. 106—111. ISBN 0860106616.
  7. CJWinter. The Advantages Of Cold Root Rolling. www.cjwinter.com. Архів оригіналу за 22 травня 2021. Процитовано 28 серпня 2017.
  8. 10 Tips To Improve Drilling Fluid Performance (PDF). Drilling Contractor. Архів оригіналу (PDF) за 22 травня 2021. Процитовано 28 серпня 2017.
  9. According the change of drilling fluid to understand under well condition. Drilling Mud Cleaning System. 27 грудня 2012. Процитовано 26 вересня 2013.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з параметром url-status, але без параметра archive-url (посилання)
  10. Бруй, Л. К. Буровые и тампонажные растворы (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 24 червня 2021. Процитовано 22 червня 2021.
  11. ТУ 39-688—81 Глинопорошок
  12. http://www.prompages.ru/article.php?id_article=2857&param=show

Література

  • Буріння свердловин. т.2. Київ: «Інтерпрес ЛТД», 2002. — 303 с.
  • Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
  • The Oilfield Glossary [Архівовано 19 жовтня 2016 у Wayback Machine.](англ.) — Глосарій термінів з нафтовидобування.
  • Білецький В. С. Основи нафтогазової інженерії [Текст]: підручник для студентів вищих навчальних закладів. / Білецький В. С., Орловський В. М., Вітрик В. Г. — Львів: «Новий Світ- 2000», 2019—416 с.
  • ASME Shale Shaker Committee (2005). The Drilling Fluids Processing Handbook. ISBN 0-7506-7775-9.
  • Kate Van Dyke (1998). Drilling Fluids, Mud Pumps, and Conditioning Equipment.
  • G. V. Chilingarian & P. Vorabutr (1983). Drilling and Drilling Fluids.
  • G. R. Gray, H. C. H. Darley, & W. F. Rogers (1980). The Composition and Properties of Oil Well Drilling Fluids.
  • DCS Shale Shaker SUPPLIER. The Drilling Fluids cleaning system.

Інтернет-ресурси

Read other articles:

Avi GabbayLahir22 Februari 1967 (umur 57)Tempat lahirYerusalem, IsraelKnesset21Faksi yang diwakili di Knesset2019Partai BuruhJabatan menteri2015–2016Menteri Perlindungan Lingkungan Hidup Avraham Avi Gabbay (Ibrani: אַבְרָהָם אָבִי גַּבַּאי,[1] lahir 22 Februari 1967) adalah seorang pengusaha dan politikus asal Israel. Ia adalah CEO perusahaan telekomunikasi Bezeq dari 2007 sampai 2013, kemudian masuk politik. Ia menjabat sebagai Menteri Perlindungan Lingku...

 

 

FilipusPatung kepala Filipus II dari Makedonia dari Periode Helenistik; Ny Carlsberg GlyptotekBasileus MakedoniaBerkuasa359–336 SMPendahuluAmintas IVPenerusAleksander AgungHegemoni Liga Korinthos[1]Berkuasa337 SMPenerusAleksander AgungStrategos Autokrator Yunani melawan Kekaisaran AkhemeniyahBerkuasa337 SMPenerusAleksander AgungInformasi pribadiKelahiran382 SMPella, Makedonia, YunaniKematianOktober 336 SM (usia 46)Bergína, Makedonia, YunaniPemakamanBergína, Makedonia, YunaniWangsa...

 

 

Questa voce o sezione sull'argomento storia non cita le fonti necessarie o quelle presenti sono insufficienti. Puoi migliorare questa voce aggiungendo citazioni da fonti attendibili secondo le linee guida sull'uso delle fonti. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. Regno d'Albania (dettagli) (dettagli) Motto: Atdheu mbi te gjitha(La patria sopra tutto) Regno d'Albania - LocalizzazioneIl Regno albanese nel 1935 Dati amministrativiNome ufficialeMbretnija Shqiptare Lingue uffici...

Process of constructing a curve that has the best fit to a series of data points Best fit redirects here. For placing (fitting) variable-sized objects in storage, see Fragmentation (computing). Fitting of a noisy curve by an asymmetrical peak model, with an iterative process (Gauss–Newton algorithm with variable damping factor α). Curve fitting[1][2] is the process of constructing a curve, or mathematical function, that has the best fit to a series of data points,[3]...

 

 

Historic building in Manhattan, New York United States historic placeTheodore Roosevelt BirthplaceU.S. National Register of Historic PlacesU.S. National Historic SiteNew York City Landmark Location28 East 20th StreetNew York, New York, U.S.Coordinates40°44′19.7″N 73°59′20″W / 40.738806°N 73.98889°W / 40.738806; -73.98889Area0.11 acre (450 m2)Built1848 (demolished 1916)rebuilt 1923 (replica)ArchitectTheodate Pope Riddle (replica)Visitation11,158 (2005)Websit...

 

 

Jean-Paul SartreLahir21 Juni 1905Paris, PrancisMeninggal15 April 1980(1980-04-15) (umur 74)Paris, PrancisPekerjaanPenulis, filsufGenreEksistensialisme, MarxismeTemaMetafisika, Epistemologi, Etika, Politik, Fenomenologi, OntologiPhilosophy career Dipengaruhi Kant, Hegel, Marx, Fyodor Dostoyevsky, Kierkegaard, Nietzsche, Husserl, Heidegger, Jaspers, De Beauvoir, Camus, Kojève, Flaubert, Céline, Merleau-Ponty Memengaruhi De Beauvoir, Merleau-Ponty, Frantz Fanon, R.D. Laing, Iris Murdoch, ...

Visa Cash App RB F1 TeamSede ItaliaFaenza CategorieFormula 1 Dati generaliAnni di attivitàdal 2006 Fondatore Dietrich Mateschitz Direttore Laurent Mekies Formula 1Anni partecipazioneDal 2006 Miglior risultato6º posto(2008, 2019, 2021) Gare disputate356 Vittorie2 Aggiornamento: Gran Premio di Cina 2024 Piloti nel 20243 Daniel Ricciardo 22 Yuki Tsunoda Vettura nel 2024RB VCARB 01 NoteErede della Minardi La Racing Bulls F1 Team (abbreviato in RB F1 Team), nota dal 2006 al 2019 come Scuder...

 

 

Overview of the folklore of the United States This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Folklore of the United States – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (January 2007) (Learn how and when to remove this template message) This article is part of a series on theCulture of the United States Soc...

 

 

Spanish writer Unamuno redirects here. For other uses, see Unamuno (disambiguation). In this Spanish name, the first or paternal surname is Unamuno and the second or maternal family name is Jugo. Miguel de UnamunoUnamuno in 1925BornMiguel de Unamuno y Jugo29 September 1864 (1864-09-29)Bilbao, SpainDied31 December 1936 (1937-01-01) (aged 72)Salamanca, SpainNationalitySpanishAlma materComplutense University of MadridEra20th-century philosophyRegionSpanish philosophyS...

Запрос «Пугачёва» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Алла Пугачёва На фестивале «Славянский базар в Витебске», 2016 год Основная информация Полное имя Алла Борисовна Пугачёва Дата рождения 15 апреля 1949(1949-04-15) (75 лет) Место рождения Москва, СССР[1]...

 

 

Artikel ini membahas mengenai bangunan, struktur, infrastruktur, atau kawasan terencana yang sedang dibangun atau akan segera selesai. Informasi di halaman ini bisa berubah setiap saat (tidak jarang perubahan yang besar) seiring dengan penyelesaiannya. Tiffany TowersTiffany Towers dalam pembangunan tanggal 8 Januari 2008Informasi umumLokasiDubai, Uni Emirat ArabPerkiraan rampung2007Data teknisJumlah lantai41Desain dan konstruksiArsitekWS Atkins & PartnersPengembangNakheel Tiffany Towers m...

 

 

此條目可参照英語維基百科相應條目来扩充。 (2021年5月6日)若您熟悉来源语言和主题,请协助参考外语维基百科扩充条目。请勿直接提交机械翻译,也不要翻译不可靠、低品质内容。依版权协议,译文需在编辑摘要注明来源,或于讨论页顶部标记{{Translated page}}标签。 约翰斯顿环礁Kalama Atoll 美國本土外小島嶼 Johnston Atoll 旗幟颂歌:《星條旗》The Star-Spangled Banner約翰斯頓環礁�...

此條目可能包含不适用或被曲解的引用资料,部分内容的准确性无法被证實。 (2023年1月5日)请协助校核其中的错误以改善这篇条目。详情请参见条目的讨论页。 各国相关 主題列表 索引 国内生产总值 石油储量 国防预算 武装部队(军事) 官方语言 人口統計 人口密度 生育率 出生率 死亡率 自杀率 谋杀率 失业率 储蓄率 识字率 出口额 进口额 煤产量 发电量 监禁率 死刑 国债 ...

 

 

2020年夏季奥林匹克运动会波兰代表團波兰国旗IOC編碼POLNOC波蘭奧林匹克委員會網站olimpijski.pl(英文)(波兰文)2020年夏季奥林匹克运动会(東京)2021年7月23日至8月8日(受2019冠状病毒病疫情影响推迟,但仍保留原定名称)運動員206參賽項目24个大项旗手开幕式:帕维尔·科热尼奥夫斯基(游泳)和马娅·沃什乔夫斯卡(自行车)[1]闭幕式:卡罗利娜·纳亚(皮划艇)&#...

 

 

1922 Brazilian presidential election← 19191926 → Presidential election 1 March 1922   Candidate Arthur Bernardes Nilo Peçanha Party PRM Republican Reaction Popular vote 466,877 317,714 Percentage 56.03% 38.13% President before election Epitacio Pessoa PRM Elected President Arthur Bernardes PRM Vice-presidential election 22 August 1922   Candidate Estácio Coimbra José Joaquim Seabra Party PRM Republican Reaction Popular vote 295,787 790 Vice Preside...

Este artículo se refiere o está relacionado con un proceso electoral futuro. La información de este artículo puede cambiar frecuentemente. Por favor, no agregues datos especulativos y recuerda colocar referencias a fuentes fiables para dar más detalles. ← 2021 •               Elecciones municipales de Chile de 2024Alcaldes y concejales para el período 2024-2028 Fecha Domingo 27 de octubre de 2024 Tipo M...

 

 

2003 video gameMaximo vs. Army of ZinEuropean cover artDeveloper(s)Capcom Production Studio 8Publisher(s)CapcomDirector(s)Mark RogersProducer(s)Mark RogersDesigner(s)Scott RogersDave RalstonProgrammer(s)Yoshi HatanoKeith WeatherlyNarayanan VaidyanathanTetsuya SakashitaArtist(s)Jonathan CascoJoe PearsonWriter(s)Beau SmithComposer(s)Tommy TallaricoCris LeischSam HulickShane KeipRob KingMichael Richard PlowmanSeriesGhosts 'n GoblinsPlatform(s)PlayStation 2ReleaseJP: September 18, 2003NA: January...

 

 

一中同表,是台灣处理海峡两岸关系问题的一种主張,認為中华人民共和国與中華民國皆是“整個中國”的一部份,二者因為兩岸現狀,在各自领域有完整的管辖权,互不隶属,同时主張,二者合作便可以搁置对“整个中國”的主权的争议,共同承認雙方皆是中國的一部份,在此基礎上走向終極統一。最早是在2004年由台灣大學政治学教授張亞中所提出,希望兩岸由一中各表�...

Voce principale: Eccellenza 2012-2013. Eccellenza Trentino-Alto Adige(DE) Oberliga Trentino-Südtirol2012-2013 Competizione Eccellenza Trentino-Alto Adige Sport Calcio Edizione 21ª Organizzatore FIGC - LNDComitato Regionale Trentino-Alto Adige Luogo  Italia Cronologia della competizione 2011-2012 2013-2014 Manuale Il campionato di Eccellenza Trentino-Alto Adige 2012-2013 è stato il ventiduesimo organizzato in Italia. Rappresenta il sesto livello del calcio italiano. Questo è il giron...

 

 

Wilayah administratif kota Padang. Secara geografi kota Padang terletak di pesisir pantai barat pulau Sumatra, dengan garis pantai sepanjang 84 km. Luas keseluruhan Kota Padang adalah 694,96 km², dan lebih dari 60% dari luas tersebut, sekitar ± 434,63 km² merupakan daerah perbukitan yang ditutupi hutan lindung, sementara selebihnya merupakan daerah efektif perkotaan. Sedangkan keadaan topografi kota ini bervariasi, 49,48% luas wilayah daratan Kota Padang berada pada wilayah kemiringan lebi...