Строительство скважин - Концепция выбора и обоснования типа бурового раствора

КОНЦЕПЦИЯ ВЫБОРА И ОБОСНОВАНИЯ ТИПА БУРОВОГО РАСТВОРА

 

Обоснованный выбор наиболее оптимального типа бурового раствора, обеспечивающего нормальные условия сооружения скважин и предотвращение возможных осложнений сложная и неоднозначная задача. Богатый опыт в области разработки и применения буровых растворов, накопленный лабораторией буровых растворов Томского политехнического университета, позволяет выделить следующие узловые этапы в работе по их выбору:

 

1). Типизация геолого-технических условий сооружения скважины.

Определение перспективных площадей работ. Сбор геологической, гидрогеологической, инженерно-геологической и геофизической информации включающей минералогический состав пород разреза, кавернограммы по ранее пробуренным скважинам и др. Анализ собранной информации и исследование физико-технических свойств горных пород разреза и их оценка с позиции устойчивости стенок скважины и других осложнений. Выделение зон возможных осложнений при бурении и выяснение их причин.

 

2). Формулирование требований к буровым растворам.

 

На основе проведенного анализа геолого-технических условий бурения и выявленных вероятных зон осложнений выдвигаются требования к буровому раствору, при выполнении которых обеспечиваются нормальные условия сооружения скважины.

 

3). Анализ имеющегося опыта по применению буровых растворов в сходных условиях.

 

4). Изучение конъюнктуры рынка компонентов раствора (поставщики, цены, условия поставки и т.д.) и технико-экономическая оценка рентабельности приготовления бурового раствора на основе имеющегося сырья.

 

5). Аналитический подбор оптимальной рецептуры бурового раствора.

Аналитический выбор типа бурового раствора и его компонентного состава (на основе имеющегося опыта, наличие или возможности по приобретению глин и других реагентов и др). Лабораторное определение качества исходных компонентов, оценка технологических свойств приготовленных буровых растворов. Обоснованный выбор наиболее оптимального для данных геолого-технических условий компонентного и долевого состава бурового раствора основанный на методах планирования эксперимента и математической статистики

 

6). Оценка экологической безопасности буровых растворов и определение объемов отходов бурения.

 

7). Создание нормативной и инструктивной документации по применению бурового раствора.

 

На основе проведенной аналитической работы (анализа геолого-технических условий бурения, возможных осложнений и др)формулируются требования к буровому раствору, и выбирается его тип и ориентировочный состав.

 

В настоящее время в практике бурения скважин используется большое количество буровых растворов различных типов, существенно отличающихся по составу и свойствам. Это разнообразие объясняется неодинаковостью геологических и технических условий бурения скважин, а также существенными различиями в свойствах исходных компонентов, используемых для приготовления буровых растворов.

 

Составы растворов варьируют от водных (на основе воды как пресной, так и минерализованной) до углеводородных (на нефтяной основе), эмульсионных и пенных.

 

Значительная часть компонентов: глина, торф, целлюлоза, лигнин и др., а также химических реагентов, используемых для приготовления буровых растворов – естественные природные материалы, которые существенно отличаются по качеству.

 

Технология приготовления буровых растворов также в значительной мере влияет на параметры конечного продукта, поскольку кроме концентрации компонентов на них влияют порядок ввода, время и температура перемешивания и др.

 

Это объясняет существенное отличие в компонентном и долевом составе буровых растворов, принадлежащих к одному типу и предназначенных для использования в сходных геолого-технических условиях.

 

Выбор типа и рецептуры приготовления бурового раствора - сложная и кропотливая работа, основанная, прежде всего, на опыте разработчика. Кроме того, необходимо учитывать конъюнктуру рынка материалов для приготовления растворов и возможности организации, занимающейся бурением скважин в их приобретении.

 

В любом случае выбору типа, компонентного и долевого состава, а также рецептуры приготовления бурового раствора должны в обязательном порядке предшествовать лабораторные испытания, которые должны охватывать как оценку качества материалов для приготовления буровых растворов, так и оценку качества самих растворов.

 

В противном случае гарантировать обеспечение буровым раствором заданных требований и предотвращение возможных осложнений при бурении скважин невозможно