Дисперсные системы и промывочные жидкости - Сохранение проницаемости продуктивных горизонтов

Сохранение проницаемости продуктивных горизонтов

 

Эта функция промывочной жидкости важна при разведоч­ном бурении скважин на жидкие и газообразные полезные ис­копаемые. Б таких скважинах обязательно проводятся исследо­вания по оценке запасов и возможных дебитов скважин. Часть скважин может впоследствии использоваться в качестве экс­плуатационных.

Так как в процессе фильтрации промывочных жидкостей на поверхности горных пород и в устьевых частях пор и трещин откладывается корка из частиц твердой фазы, продуктивность пласта в прискважинной зоне уменьшается. Это приводит к сни­жению дебита скважин, искажению подсчетов запасов, непра­вильной оценке проницаемости горных пород. Причем уменьше­ние проницаемости прискважинной зоны может оказаться не­обратимым. Во избежание отрицательного воздействия жидко­сти на продуктивный пласт корка должна легко разрушаться, а твердые частицы вымываться из каналов фильтрации. Это достигается подбором вида твердой фазы промывочной жидко­сти и введением специальных компонентов.

 

Создание гидростатического равновесия в системе пласт скважина

 

В процессе бурения скважина и вскрытый пласт образуют систему пласт — скважина. Промывочная жидкость давит на стенки скважины. Жидкости или газ, находящиеся в пласте, также давят на стенки скважины, но со стороны пласта. По­скольку жидкости соприкасаются друг с другом через каналы фильтрации, пронизывающие стенки скважины, пласт и сква­жина представляют собой сообщающиеся сосуды.

Если в процессе бурения давление в скважине больше плас­тового, будет наблюдаться уход промывочной жидкости в пласт — поглощение. Это приводит к различного рода осложне­ниям впроцессе бурения: снижается уровень жидкости в сква­жине, что может вызвать обвалы стенок, теряется дорогостоя­щая промывочная жидкость; осложняется контроль за процес­сом промывки; загрязняются подземные воды.

Если пластовое давление больше гидростатического давления промывочной жидкости, возникает водопроявление — жидкость из скважины поступает на поверхность. Это также приводит к нежелательным последствиям: загрязняется прилегающая к скважине территория, резко ухудшается качество промывочной жидкости, что вызывает обрушение (или пучение) стенок сква­жин.

В процессе бурения давление жидкости в скважине изменя­ется: к гидростатическому добавляется давление, величина ко­торого зависит от выполняемых в скважине технологических операций. Поэтому возможны условия, когда  при бурении поглощение периодически перемежается с водопроявлением, что также отрицательно сказывается на функциях промывочной жидкости.

Обеспечение равенства давлений в системе пласт — скважи­на в процессе бурения позволит избежать нежелательных ос­ложнений при вскрытии проницаемых горных пород.

 

Предохранение бурильного инструмента и оборудования от коррозии и абразивного износа

 

Коррозия бурильного инструмента и оборудования вызывает­ся в основном действием солей, а также кислорода воздуха, растворенных в промывочной жидкости. Реже коррозия проис­ходит под действием сероводорода, поступающего в промывоч­ную жидкость из горных пород.

Абразивный износ вызывается твердыми частицами, попа­дающими в промывочную жидкость либо при приготовлении, либо в процессе бурения. Совместное действие абразивного из­носа и коррозии усиливает процесс разрушения металла, при­водит к преждевременному выходу из строя инструмента и обо­рудования, поломкам и авариям. Поэтому при выборе промы­вочной жидкости необходимо учитывать ее коррозионную и аб­разивную активность. Коррозионную активность снижают вве­дением специальных добавок — ингибиторов коррозии. Для уменьшения абразивного износа промывочные жидкости следу­ет регулярно очищать на поверхности от твердых абразивных частиц.

 

Антивибрационные функции

 

При повышении частоты вращения бурильного инструмента наблюдается вибрация бурильных труб. Она приводит к полом­кам труб и породоразрушающего инструмента, преждевремен­ному износу буровых станков. Особенно актуально предупреж­дение вибрации при алмазном бурении, где высокая частота вращения породоразрушающего инструмента — главный резерв повышения механической скорости бурения.

Один из наиболее прогрессивных методов предупреждения вибрации бурового снаряда — придание промывочным жидко­стям виброгасящих свойств. Это достигается введением вних специальных органических или комбинированных добавок, вре­зультате чего образуется эмульсия, обладающая смазочными свойствами. Промывочные жидкости с антивибрационными свойствами обеспечивают ряд дополнительных положительных эффектов: увеличение механической скорости, повышение стой­кости бурильных труб и породоразрушающего инструмента,, снижение затрат мощности на вращение колонны бурильных труб, снижение потерь напора при циркуляции.

 

clip_image042