15. Пластовое давление и давление гидроразрыва. Совмещенный график давлений. Выбор бурового раствора.

Давление поглощения или гидроразрыва – давление на стенку скважины, при котором возникает поглощение в пласт всех фаз промывочной жидкости – Pгр.

Пластовое давление– давление флюида в открытых порах (трещинах) пород – Pпл.

Поровое давление– давление флюида в закрытых порах (трещинах) пород – Pпор

Выбор плотности бурового раствора

Правилами безопасности ведения буровых работ предусмотрено выбирать плотность промывочной жидкости таким образом, чтобы обеспечить превышение гидростатического давления в скважине над пластовым (поровым) на величину не более:

• 10 % от пластового для скважин глубиной до 1200 м и репрессии не более 1,5 МПа;

• 5 % от пластового для скважин глубиной свыше 1200 м и репрессии не более 3,0 МПа.

16. Буровые промывочные жидкости. Основные функции и свойства.

При вращательном способе бурения в скважине постоянно циркулирует поток промывочной жидкости – бурового раствора, который удаляет частички разрушенной горной породы (шлама) из призабойной зоны, охлаждает долото, промывает ствол скважины, выносит шлам на поверхность и обеспечивает эффективность всего процесса углубления.

Функции промывочной жидкости:

• Удаление шлама из призабойной зоны скважины и вынос его на поверхность

• Регулирование давления в скважине

• Поддержание шлама во взвешенном состоянии

• Образование глинистой корки

• Сохранение устойчивости стенки скважины

• Качественное цементирование обсадных колонн

• Смазка и охлаждение долота и ГЗД (гидравлический забойный двигатель)

• Передача гидравлической мощности долоту и ГЗД

• Передача информации от забойных телеметрических систем

• Предупреждение коррозии обсадных колонн

• Минимальное загрязнение продуктивных коллекторов

• Экология и охрана здоровья

Свойства промывочной жидкости:

• Плотность – масса единицы объема жидкости, кг/м3 (г/см3), характеризует гидростатическое давление столба жидкости в скважине и определяет гидравлические потери при циркуляции.

• Реологические свойства – характеризуют подвижность (текучесть) жидкости под действием приложенной нагрузки: условная вязкость, УВ, с; динамическое напряжение сдвига; структурная вязкость.

• Тиксотропные свойства – характеризуют способность жидкости структурироваться в покое и вновь становиться подвижной при перемешивании: статическое напряжение сдвига, СНС.

• Фильтрационные свойства – характеризуют способность жидкости проникать в породы, слагающие стенку скважины, через фильтрационную корку: фильтроотдача; толщина корки.

• Водородный показательpH – характеризует качество жидкости.

• Электрические свойства - характеризуют способность жидкости препятствовать прохождению электрического тока.

• Седиментационная устойчивость - характеризует отстой жидкости после пребывания в покое.

• Термостабильность - характеризует способность жидкости не изменять свойства после нагрева.

• Газосодержание – характеризует содержание газовых примесей в жидкости.

• Содержание твердой фазы – характеризует содержание сухого остатка.

Требования к буровым растворам:

• Жидкая основа буровых растворов должна быть маловязкой и иметь низкое поверхностное натяжение на границе с горными породами,

• В твердой фазе бурового раствора концентрация глинистых частиц должна быть минимальной, а средневзвешенная по объему плотность твердой фазы максимальной.

• Буровые растворы должны быть недиспергирующимися под влиянием изменяющихся термодинамических условий в скважинах. Они должны обладать стабильными показателями технологических свойств.

• Буровые растворы должны быть химически нейтральными по отношению к разбуриваемым горным породам, не вызывать их диспергирование. ( Диспергирование — тонкое измельчение твердых, жидких тел в какой-либо среде, в результате чего получают порошки, суспензии, эмульсии. Диспергирование применяют для получения коллоидных и вообще дисперсных систем.)

• Буровые растворы не должны быть многокомпонентными системами, а используемые для регулирования их свойств химические реагенты, наполнители и добавки должны обеспечивать направленное изменение каждого технологического показателя при неизменных других показателях.

• Желательно, чтобы буровые растворы содержали достаточное количество смазывающих добавок.

Состав промывочной жидкости:

Промывочная жидкость состоит из:

• дисперсионной среды, жидкой, газообразной или газожидкостной;

• дисперсной фазы, равномерно распределенной в дисперсионной среде;

• химических реагентов, растворенных в дисперсионной среде для регулирования свойств бурового раствора.

Классификация буровых промывочных жидкостей:

- промывочные жидкости на водной основе:

• техническая вода; глинистые буровые растворы;полимерные буровые растворы.

- промывочные жидкости на углеводородной основе:

• глинистые буровые растворы на нефтяной основе; битумные буровые растворы;известково-битумные буровые растворы.

- промывочные жидкости на основе эмульсий:

• эмульсионные буровые растворы;инвертно-эмульсионные буровые растворы.

- промывочные аэрированные жидкости:

• аэрированная вода;

- пены.

- газообразные промывочные агенты: - воздух; - природный газ; - отработанный газ ДВС.