- •Роль промывки и промывочных жидкостей при бурении нефтяных и газовых скважин.
- •Расскажите о технологическом регламенте промывки скважины на Вашей буровой.
- •Достоинства и недостатки буровых растворов на водной основе.
- •Разновидности буровых растворов на водной основе.
- •Достоинства и недостатки буровых растворов на нефтяной основе.
- •Разновидности буровых растворов на нефтяной основе.
- •Рецептура, область применения малоглинистых буровых растворов.
- •Вариационный ряд основных свойств промывочных жидкостей по значимости.
- •Классификация утяжелителей буровых растворов.
- •Категории ингибированных систем по влиянию на устойчивость глинистых пород.
- •Классификация горных пород и рекомендуемые типы бурового раствора.
- •Эмульсионные растворы на нефтяной основе (состав, свойства, получение и применение).
- •Структурно-реологические показатели буровых растворов на нефтяной основе.
- •Рецептура бурового раствора для неустойчивых набухающих глинистых пород.
- •Эмульсионные растворы на нефтяной основе стабилизированные мылами органических кислот.
- •Основные и дополнительные материалы для приготовления буровых растворов.
- •Объясните, почему флотационные бариты хуже гравитационных баритов.
- •Какие основные свойства промывочных жидкостей необходимы при составлении технологического регламента промывки скважины?
- •Содержание технологического регламента промывки скважины.
- •Опишите современную технологическую схему приготовления бурового раствора.
- •Опишите элементы циркуляционной системы на Вашей буровой.
- •Какие узлы циркуляционной системы предназначены для очистки бурового раствора от шлама?
- •Зачем необходимо удалять твердую фазу из промывочной жидкости?
- •Как происходит отделение от шлама утяжеленных баритом растворов?
- •Опишите устройство вибросита и основные технические параметры его работы.
- •Опишите устройство гидроциклона-пескоотделителя и основные технические параметры его работы
- •Опишите устройство гидроциклона-илоотделителя и основные технические параметры его работы
- •Двухступенчатая очистка бурового раствора
- •Трехступенчатая очистка бурового раствора
- •Объясните алгоритм расчета размера ячеек сетки вибросита в зависимости от массы выбуренной породы и пропускной способности вибросита.
- •Объясните алгоритм расчета параметров работы гидроциклона в зависимости размера частиц и вязкости бурового раствора.
- •Объясните необходимость дегазации бурового раствора.
- •Опишите схему дегазации бурового раствора.
- •Как очистить буровой раствор от барита и химических реагентов?
- •Каким основным требованиям должен отвечать буровой раствор, применяемый при бурении скважин?
- •Содержание технологического регламента буровых растворов и предпосылки для его составления.
- •Основные требования к характеристикам при выборе типа бурового раствора.
- •Выбор вида промывочной жидкости, его состава и свойств.
- •Какие факторы влияют на технологические параметры промывки, скорость и режим течения бурового раствора..
- •Основные критерии, используемые при выборе режима промывки скважин.
- •Требования к гидравлической мощности, срабатываемой на долоте, и способы ее повышения.
- •Охарактеризуйте основные направления совершенствования технологии промывки скважин.
- •Классификация тампонажных материалов и смесей
- •Требования к минеральным вяжущим веществам, применяемым для приготовления тампонажных растворов.
- •Какие химические вещества, называются базовыми тампонажными материалами, дайте им краткую характеристику.
- •Характеристика тампонажных материалов по физико-химической природе температуре применения, плотности и характеру применения.
- •Дайте характеристику тампонажных материалов по температуре применения, особым свойствам и области применения.
- •Основные типы классификации тампонажных цементов.
- •Классификация тампонажных цементов по величине собственных объемных деформаций при твердении, по стойкости к агрессивному воздействию на тампонажный камень пластовых сред.
- •Охарактеризуйте портландцемент как базовый тампонажный материал.
- •Химический и минералогический составы портландцементного клинкера.
- •От каких важнейших факторов зависят свойства портландцемента?
- •Методы определения минералогического состава клинкера.
- •Основные типы добавок, используемых для регулирования свойств портландцемента.
- •Основные разновидности портландцемента и их характеристика.
- •Дайте характеристику быстротвердеющий портландцементу.
- •Дайте характеристику гидрофобному портландцементу.
- •Дайте характеристику пуццолановым цементам.
- •Состав, свойства и способ получения глиноземистых цементов.
- •Состав, свойства и способ получения шлакопортландцементов.
- •Состав, свойства и способ получения магнезиального цемента.
- •Состав, свойства и способ получения термостойких тампонажных цементов.
- •Состав, свойства и способ получения белито-кремнеземистых цементов.
- •Состав, свойства и способ получения шлако-песчаных цементов.
- •Состав, свойства и способ получения известково-кремнеземистых цементов.
- •Способы получения расширяющихся тампонажных цементов.
- •Способы получения расширяющихся тампонажных цементов из портландцемента.
- •Облегченные тампонажные цементы и растворы (типы, получение, область применения).
- •Гельцементные растворы (состав, свойства и получение).
- •Цементные растворы с кремнеземистыми облегчающими добавками.
- •Глиноземистые цементы состав, свойства и получение).
- •Аэрированные тампонажные растворы (состав, свойства и применение).
- •Утяжеленные цементы, принципы получения и области применения.
- •Утяжеленные тампонажные цементы и шлако-баритовые растворы.
- •Дисперсно-армированные тампонажные цементы (состав, свойства и применение).
- •Разновидности химических реагентов для модифицирования тампонажных цементов.
- •Ускорители схватывания и твердения тампонажных цементов (основные представители, дозировка, условия применения).
- •Замедлители схватывания и твердения тампонажных цементов (основные представители, дозировка, условия применения).
- •Тампонажные растворы, затворенные на концентрированных растворах солей (типы солей, дозировка, способ приготовления).
- •Обращенные нефтеэмульсионные цементные растворы (состав, свойства и применение).
- •Нефтецементные растворы (состав, свойства и применение).
- •Технология приготовления тампонажных растворов.
- •Тампонажные растворы на основе полимеров (типы, состав и способ приготовления).
- •Тампонажные растворы на основе вяжущих веществ (типы, состав и способ приготовления).
- •Вязкая тампонажная паста (типы, состав, приготовление, применение).
- •Оборудование для приготовления тампонажных растворов.
- •Контроль качества тампонажных материалов (требования нормативных документов).
Ответы на контрольные вопросы к финальному экзамену
-
Роль промывки и промывочных жидкостей при бурении нефтяных и газовых скважин.
Промывка скважин – одна из самых ответственных операций, выполняемых при бурении. Первоначально назначение промывки ограничивалось очисткой забоя от частичек выбуренной породы и их выносом из скважины, а также охлаждением долота. Однако по мере развития бурового дела функции бурового раствора расширились. Теперь сюда входят:
1) вынос частиц выбуренной породы из скважины;
2) передача энергии турбобуру или винтовому двигателю;
3) предупреждение – поступления в скважину нефти, газа и воды;
4) удержание частичек разбуренной породы во взвешенном состоянии при прекращении циркуляции;
5) охлаждение и смазывание трущихся деталей долота;
6) уменьшение трения бурильных труб о стенки скважины;
7) предотвращение обвалов пород со стенок скважины;
8) уменьшение проницаемости стенок скважины, благодаря коркообразованию.
Соответственно буровые растворы должны удовлетворять ряду требований:
1) выполнять возложенные функции;
2) не оказывать вредного влияния на бурильный инструмент и забойные двигатели (коррозия, абразивный износ и т.д.);
3) легко прокачиваться и очищаться от шлама и газа;
4) быть безопасными для обслуживающего персонала и окружающей среды;
5) быть удобными для приготовления и очистки;
6) быть доступными, недорогими, допускать возможность многократного использования.
-
Расскажите о технологическом регламенте промывки скважины на Вашей буровой.
Пример: Установлено, что идеальный буровой раствор, применяемый при бурении скважин, должен отвечать следующим требованиям:
-
способствовать повышению скорости проходки;
-
позволять поддерживать низкое содержание твердой фазы, благодаря чему до минимума снижается опасность загрязнения пласта;
-
повышать устойчивость ствола, ингибировать склонные к осложнениям породы и обеспечивать сохранение целостности выбуренной породы, благодаря чему облегчается ее удаление;
-
обеспечивать поддержание на стабильном уровне статического напряжения сдвига и улучшенную очистку ствола без чрезмерных пульсаций давления в процессе спускоподъемных операций;
-
проявлять низкую токсичность и высокую термостабильность;
-
давать возможность экономить денежные средства, при этом затраты на контролирование и поддержание необходимых свойств бурового раствора с лихвой окупаются.
Технологический регламент буровых растворов составляется исходя из перечисленных выше требований, а также на основании обобщения опыта проводки разведочных и опорно-технологических скважин на данной площади. Образец технологического регламента буровых растворов:
-
Достоинства и недостатки буровых растворов на водной основе.
Буровые растворы на водной основе: техническая вода, естественные буровые растворы, глинистые и неглинистые растворы.
Техническая вода - наиболее доступная и дешевая промывочная жидкость. Имея малую вязкость, она легко прокачивается, хорошо удаляет шлам с забоя скважины и лучше, чем другие жидкости, охлаждает долото. Однако она плохо удерживает частицы выбуренной породы (особенно при прекращении циркуляции), не образует упрочняющей корки на стенке скважины, хорошо поглощается низконапорными пластами, вызывает набухание глинистых пород, ухудшает проницаемость коллекторов нефти и газа.
Естественным буровым раствором называют водную суспензию, образующуюся в скважине в результате диспергирования шлама горных пород, разбуриваемых на воде.
Основное достоинство применения естественных буровых растворов состоит в значительном сокращении потребности в привозных материалах на их приготовление и обработку, что ведет к удешевлению растворов. Однако их качество и свойства зависят от минералогического состава и природы разбуриваемых глин, способа и режима бурения, типа породоразрушающего инструмента. Нередко в них велико содержание абразивных частиц. Поэтому естественные буровые растворы применяют в тех случаях, когда по геолого-стратиграфическим условиям не требуется промывочная жидкость высокого качества.
Глинистые буровые растворы получили наибольшее распространение при бурении скважин. Для бурового дела наибольший интерес представляют три группы глинистых минералов: бентонитовые, каолиновые и гидрослюдистые. Наилучшими качествами с точки зрения приготовления бурового раствора обладают монтмориллонит и другие бентонитовые минералы. Глинистые растворы глинизируют стенки скважины, образуя тонкую плотную корку, которая препятствует проникновению фильтрата в пласты. Их плотность и вязкость таковы, что растворы удерживают шлам разбуренной породы даже в покое, предотвращая его оседание на забой при перерывах в промывке. Утяжеленные глинистые растворы, создавая большое противодавление на пласты, предупреждают проникновение пластовых вод, нефти и газа в скважину и открытое фонтанирование при бурении. Однако по этим же причинам затруднено отделение частиц породы в циркуляционной системе бурового раствора.
Применяются также другие буровые растворы на водной основе: малоглинистые (для бурения верхней толщи выветрелых и трещиноватых горных пород), соленасыщенные (при бурении в мощных толщах соленосных пород), ингибированные (обработанные химреагентами для предупреждения набухания разбуриваемых пород и чрезмерного обогащения раствора твердой фазой) и т.д.
К неглинистым относятся буровые растворы, приготовленные без использования глины. Безглинистый буровой раствор с конденсированной твердой фазой готовится на водной основе. Дисперсная фаза в нем получается химическим путем, в результате взаимодействия находящихся в растворе ионов магния с щелочью NaOH или Са(ОН)2 Химическая реакция приводит к образованию в растворе микроскопических частиц гидрооксида магния Mg(OH)2. Раствор приобретает гелеобразную консистенцию и после химической обработки превращается в седиментационно устойчивую систему. Такой раствор сохраняет свои структурно-механические свойства при любой минерализации. Поэтому его применяют в случаях, когда требуется обеспечить высокую устойчивость стенок скважины, но обеспечить контроль и регулирование минерализации раствора сложно.
Другим типом неглинистых буровых растворов являются биополимерные растворы. Биополимеры получают при воздействии некоторых штаммов бактерий на полисахариды. Свойства биополимерных растворов регулируются так же легко, как свойства лучших буровых растворов из бентонитовых глин. Вместе с тем, некоторые из них оказывают флокулирующее воздействие на шлам выбуренных пород, предупреждая, таким образом, образование суспензии. Кроме того, растворы биополимеров термоустойчивы. Сдерживает их применение относительно высокая стоимость.