Буровые растворы: свойства и назначение

Буровые растворы: свойства и назначениеОдной из важных составляющих технологии бурения является применении буровых растворов. Это нужно не только для очищения стволового объёма и забоя, но и обусловлено необходимостью в соблюдении правил безопасности.

Буровые растворы различают по составу, степени вязкости, массе и иным характеристикам, и приготавливаются в зависимости от ряда факторов: технологии проводимых работ, особенностей залежей, финансовых показателей и т.д.

Что такое буровой раствор

Буровой раствор представляет собой дисперсионную жидкостную систему, обладающую суспензионными, эмульсионными и аэрационными свойствами, предназначенную для промывки стволов при буровых работах. Он способствует разрушению слоёв буровым инструментом, вымывая остаточные породы, и поднимая их на поверхность, при этом позволяет проводить эффективное вскрытие горизонта.

Чем качественней раствор, тем больше будет продуктивность бурения. Наиболее важными параметрами бурового раствора являются вязкость, плотность, водоотдача и напряжение сдвига. Плотность можно измерить ареометром (средний показатель 2000 кг/м³), а вязкость определяется измерением времени пропускания определённого объёма раствора через классическую воронку.

Для измерения напряжения сдвига используют вискозиметр. А что бы измерить значение водоотдачи, следует рассчитать объём фильтрата, проходимого через очистные установки.

Наилучшая продуктивность при бурении достигается за счёт добавления в раствор специальных реагентов. Например, что бы уменьшить водоотдачу, в него могут добавлять модифицированный крахмал, углещелочные реагенты, целлюлозные добавки. Для придания реологических качеств применяют полифенолы и нитролигнин, что приводит к снижению вязкости бурового раствора.

Во избежание чрезмерного выделения нефти и газов при больших давлениях, прибегают к увеличению плотности раствора, посредством ввода в него добавок-утяжелителей (мела, гематита). Для снижения трения добавляют различные смазки- гудрон, нефть, графит, а что бы сохранить требуемые свойства раствора при повышенных температурах, его обогащают натрием и антиоксидантами.

Составы буровых растворов

При создании буровых растворов используют тонкодисперсионные, высокопластичные глиняные вещества с не большим содержанием песчаных частиц. Лучше всего подходит порошкообразная глина на щелочной основе. В результате образуется вязкая суспензия, которая длительное время не даёт осадка.

Вредными примесями для бурового раствора являются известняк, гипс, соли. Качество сырья, используемого при создании буровых растворов, определяется выходным объём полученной смеси, т.е. количеством кубометров определённой вязкости. Важное значение играет такой параметр, как плотность полученного состава.

Назначение бурового раствора

→ Буровой процесс сопровождается сильным трением и нагревом долот, поэтому раствор выполняет функции охладителя.

→ Буровой раствор вымывает породу из скважины наружу.

→ На стенках ствола формируется малопроницаемая корка, обеспечивающая удержание песков в верхней части разреза.

→ Недопущение обвала стенок из-за неустойчивых пород.

→ Обнаружение проявлений нефти, газа и воды.

→ Защита труб и механизмов от коррозии.

→ Создание необходимых условий техники безопасности.

→ Анализ пород во время разведывательных бурений. Это назначение раствора можно считать вспомогательным, но не менее важным.

Как готовят буровые растворы

Существует наименее затратный вариант приготовления раствора, который создают из добываемой при бурении глины коллоидного типа. Качественные показатели такого раствора зависят от водяного объёма и при необходимости улучшаются за счёт добавления химических составов.

Так же буровой раствор приготавливают в мешалках, активно перемешивая глину с водой. Реагенты добавляются для изменения свойств-плотности, вязкости и т.д. Очищение полученной жидкости производится в результате её пропускания через проделанный в стволе желоб, который имеет перегородки.

Виды:

  • Водяные растворы
  • Растворы без содержания воды (углеводородные составы; с содержанием нефтепродуктов при минимальной концентрации газа)
  • Аэрированные жидкости, пены
  • Газообразные реагенты

Заказать реагенты для приготовления буровых растворов можно в компании ООО «РусХимСтрой»