Файл: 1. Основные закономерности разрушения горных пород долотами различного типа.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 315
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Методы п средства регулирования плотности:
А) Уменьшение содержания частиц дисперсной фазы (разбавление водой), очистка;
Б) Добавление утяжелителей;
В) Использование центрифуги.
Баритовый утяжелитель (BaSO4) – это порошкообразная субстанция с большим содержанием сульфата бария. Во время производственного процесса, на стадии измельчения, концентрат обрабатывается обезвоженными триполифосфатами и кислыми пирофосфатами. Частицы барита гидрофилизируются, нейтрализуется сгущение фракций тонкодисперсного типа и глинистых включений. На этом этапе связываются ионы кальция, которые вызывают коагуляцию. После просушки – продукция готова к использованию. Внешний вид – фракция белого или светло-коричневого цвета плотностью 4,2 г/см3. Барит не растворяется в нефти и кислотах, обладает химической инертностью и поглощает рентгеновское излучение.
Сидеритовый утяжелитель (FеСО3). Сидерит это – железная руда, минерал, использующийся при выплавке стали. Структура сидерита аналогична структуре кальцита. Сидерит кислоторастворимый, что выгодно отличает его от других утяжелителей. Визуально представляет собой порошок темного цвета, матовый без блестящих вкраплений. Сидерит не растворяется в холодной разбавленной соляной кислоте, хорошо растворяется в подогретой соляной кислоте, из-за окисления железа буреет и чернеет, при нагревании не плавится, а становится трещеноватым, обладает совершенной спайностью.
9. Обязательные компоненты в глинистых ингибированных растворах.
Ингибированные глинистые растворыприменяют для бурения неустойчивых горных пород, для повышения качества вскрытия продуктивных пластов. Получают их обработкой исходной водо-глинистой суспензии реагентами ингибиторами, представляющими собой в основном соли калия, кальция, алюминия и др. Находят применение хлористый калий, минерализатор МИН-1 (калиевые глинистые растворы), гашеная известь, гипс, ангидрит, хлористый кальций (кальциевые глинистые растворы), жидкое стекло (силикатные глинистые растворы), сернокислый алюминий, сернокислый алюмокалий (алюминизированные глинистые растворы) и различные комбинации вышеперечисленных и других ингибиторов.
Кроме исходной водо-глинистой суспензии и ингибитора раствор должен содержать щелочь, реагенты понизители вязкости и показателя фильрации. Щелочь и указанные реагенты предназначены для стабилизации раствора в присутствии сильных коагуляторов, которыми и являются ингибиторы.
В результате диссоциации ингибитора в дисперсионной среде бурового раствора и проникновении его фильтрата в приствольные горные породы, происходит интенсивный ионный обмен между ними, гидрофильность и набухание глинистой составляющей пород снижаются, что в целом повышает устойчивость стволов, лучше сохраняет проницаемость продуктивных коллекторов.
10. Экологическая безопасность БПЖ. Утилизация буровых растворов.
Экологическая чистота:
При бурении наклонно-направленных скважин буровой раствор может попадать в водоносные горизонты, в русло рек и разливаться по поверхности в прирусловой зоне. По этой причине (несмотря на мероприятия по предупреждению этих явлений) раствор не должен оказывать губительное влияние на окружающую среду – должен быть экологически безопасным.
Для этой цели буровой раствор должен изготавливаться из нетоксичных материалов, не способных создавать ядовитые соединения. Токсичность материалов и их соединений должна контролироваться на этапе проектирования.
Для снижения загрязнения окружающей среды по окончании бурения проводят следующие методы утилизации:
-Транпортировка оставшейся пром. Ж-ти на другую БУ для последующего использования.
-Закачка пром. Ж-ти в зону сильного поглощения, намыв с наполнителем.
-Сбор и вывоз пром-ой ж-ти обработанных хим. реагентами в контейнерах и захоронение в спец. шламохранилищах.
-Отвердение пром-ой ж-ти на водной основе с добавлением минеральных вяжущих и полимерных материалов для использования в других нуждах.
-Обезвоживание отходов подсушиванием их в земляных амбарах с последующей засыпкой плодородных земель. Пром-е ж-ти на СН основе хранить в спец. контейнерах или подвергать теплообработке. Использование сверхпрочной пленки и затем засыпаю землей, либо вместо пленки цементируют.
Большую сложность представляет ликвидация активной твердой фазы раствора и шлама, содержащей вредные для окружающей среды компоненты. Так, осажденную твердую фазу глинистых растворов можно отверждать, путем смешивания с гидроокисью кальция и использовать в качестве строительного материала. Возможно и отверждение глинистой составляющей и растворов полимерами. Такой состав также можно использовать как строительный материал. Так как разрушение отверждаемого раствора происходит медленно, засыпка приемных емкостей не принесет ущерба почве.
Безвредный шлам засыпают в отстойниках и приемных емкостях. Шлам, содержащий вредные вещества, необходимо складировать с последующим обезвреживанием и засыпкой. Шлам нефтеэмульсионных растворов следует подвергать высокотемпературной термической обработке.
Все работы, связанные с уничтожением вредных промывочных жидкостей, должны согласовываться с пожарной службой в районе работ.
11. Методы и средства очистки раствора. Трех и четырехступенчатые системы очистки.
Методы очистки промывочной жидкости от шлама можно классифицировать следующим образом: – естественные (желобная система и отстойники); – принудительные: o механические (сита); o гидравлические (центрифугирование в гидроциклонах и центрифугах); – физико-химические (введение флокулянтов и разбавителей); – комбинированные (сочетание приведенных выше методов). Твердые частицы в буровой промывочной жидкости делятся на коллоиды (менее 1 мкм), илы (2 – 80 мкм) и пески (более 80 мкм).
Методы очистки:
-вибросита (1-я ступень очитки). Буровой р-р очищают вибрационными ситами путем просеивания через вибрирующую сетку. Главные фактора, опр-щие глубину очистки и пропускную способность вибросит, - размер ячеек сетки и площать просеивающей поверхности. Очищают до 20 % шлама.
- гидроциклонные установки (пескоотделитель). ГУ исп-ся в кач-ве допол-х ступеней очистки бур-го р-ра от шлама. Принцип их действия основан на разделении суспендированных частиц по массе под действием инерционных сил, возникающих в вихревом потоке гидроциклона.
1) Пескоотделитель (2-я ступень). Предназ-н для очистки неутяжел-го бур-го р-ра от частиц выбур-ой п-ды разм-ом более 0,08-0,10 мм. Очищ-т до 40% шл-а.
2) Илоотделитель (3-я ступень). Предназ-н для очистки неутяж-го бур-го р-ра от частиц выбур-ой п-ды размером более 0,03-0,04 мм. Очищ-т 60-70% шлама.
- центрифуги. Очищают до 90-98 % шлама.
Дегазация буровых растворов.
Методы:
а) механический (вибросита и т.д.); б) термический; в) физико-химический (пеногасители); г) вакуумные дегазаторы (ДВС-II – дегазатор вакуумный стационарный), 2 камеры+вакуумный насос+распределительные устройства.
Трехступенчетая сис-а очистки. Зашламленный выбур-ой породой бур. р-р, вышедший из скв-ы 1, подвергается на первой ступени грубой очистке виброситом 2 и поступает в первую емкость 10 циркуляционной системы. Затем буровой раствор подается центробежным шламовым насосом 3 в блок гидроциклонов пескоотделителя 4, где из него удаляются частицы песка. Отсюда раствор выходит двумя потоками: основной объем его поступает в следующую емкость 9, а частично (до 25%) возвращается в емкость 10 и разбавляет раствор, подаваемый на пескоотделение. Шлам из пескоотделителя сбрасывается в шламовый амбар. Из емкости 9 буровой раствор подается шламовым насосом 5 в блок гидроциклонов илоотделителя 6, где из него удаляется ил (частицы шлама размером 70—30 мкм). Окончательно очищенный раствор поступает в приемную емкость 8, откуда буровым насосом 7 нагнетается в скважину, а шлам сбрасывается в шламовый амбар.
Важными моментами техн-ии 3-хступ. очистки яв-ся: использование части очищенного от песка раствора для разбавления поступающего на пескоотделение раствора; разжижение раствора до минимально допустимой по условиям бурения вязкости перед илоотделением.
12. Техника безопасности и охрана труда при работе с промывочными жидкостями и реагентами.
Все работы по приготовлению промывочных жидкостей и их химической обработке должны проводиться в полном соответствии с правилами безопасности. Особое внимание следует обратить на оборудование механизмов для приготовления промывочных жидкостей надежными ограждениями, на соблюдение правил пуска механизмов после осмотра и текущего ремонта.
Во время работы мешалок запрещается проталкивать глину и другие материалы в люки ломами, лопатами и другими предметами, снимать с люка крышку и брать пробу раствора через люк. Насосы должны иметь предохранительные клапаны.
Работать с реагентами, особенно щелочами и кислотами, необходимо в специальной одежде (резиновые перчатки, очки или маску с очками, респиратор, резиновые фартук и сапоги.
Кожу или одежду, на которые попала щелочь, следует незамедлительно промыть разбавленной кислотой (рекомендуется 10%-ный раствор уксусной кислоты).
По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности и токсичности:
1. Вещества чрезвычайно опасные и чрезвычайно токсичные.
2. Вещества высокоопасные и высокотоксичные.
3. Вещества умеренно опасные и умеренно токсичные.
4. Вещества малоопасные и малотоксичные.
Наименее опасным является четвертый класс, который свидетельствует о безвредности применяемых материалов. Поэтому материалы и химические реагенты, используемые при приготовлении технологических жидкостей, во избежание отрицательного воздействия на окружающую среду и обслуживающий персонал, должны соответствовать этому классу опасности.
13. Растворы на неводной основе. Виды и классификация. Техника безопасности и пожарная безопасность применения РНО.
Буровые растворы на неводной основе (РНО) – это специализированные смеси, используемые при бурении скважин для контроля давления в обсадных трубах, замораживания грунта, вымывания остатков глины и других примесей, смазки и охлаждения сверлильных инструментов.
Виды и классификация РНО:
1. На основе органических растворителей - содержат органические соединения (например, изопарафины, керосин, дизельное топливо) и используются при добыче нефти и газа.
2. На основе синтетических жидкостей - содержат синтетические соединения (например, полигликоли, силиконы) и используются при глубинном бурении, также для улучшения скольжения между обсадной колонной и стенками скважины.
3. На основе водных растворов - содержат минеральные и органические добавки, разбавленные в воде. Используются для бурения нефтяных и газовых скважин на больших глубинах.
Техника безопасности и пожарная безопасность применения РНО:
1. Работа с РНО должна осуществляться только на местах, обеспеченных хорошей вентиляцией и оснащенных средствами ПБ и эвакуации.
2. При работе с РНО необходимо придерживаться гигиенических и санитарных норм.
3. При хранении РНО в помещении необходимо соблюдать температурный режим и предотвращать попадание солнечных лучей.
4. При транспортировке РНО необходимо соблюдать правила перевозки опасных грузов.
5. При бурении нужно строго придерживаться рекомендаций производителя и не допускать перемешивания РНО различных типов или с другими опасными материалами (например, газами).
6. При возникновении пожара необходимо немедленно прекратить работу с РНО и вызвать оперативных служб.
А) Уменьшение содержания частиц дисперсной фазы (разбавление водой), очистка;
Б) Добавление утяжелителей;
В) Использование центрифуги.
Баритовый утяжелитель (BaSO4) – это порошкообразная субстанция с большим содержанием сульфата бария. Во время производственного процесса, на стадии измельчения, концентрат обрабатывается обезвоженными триполифосфатами и кислыми пирофосфатами. Частицы барита гидрофилизируются, нейтрализуется сгущение фракций тонкодисперсного типа и глинистых включений. На этом этапе связываются ионы кальция, которые вызывают коагуляцию. После просушки – продукция готова к использованию. Внешний вид – фракция белого или светло-коричневого цвета плотностью 4,2 г/см3. Барит не растворяется в нефти и кислотах, обладает химической инертностью и поглощает рентгеновское излучение.
Сидеритовый утяжелитель (FеСО3). Сидерит это – железная руда, минерал, использующийся при выплавке стали. Структура сидерита аналогична структуре кальцита. Сидерит кислоторастворимый, что выгодно отличает его от других утяжелителей. Визуально представляет собой порошок темного цвета, матовый без блестящих вкраплений. Сидерит не растворяется в холодной разбавленной соляной кислоте, хорошо растворяется в подогретой соляной кислоте, из-за окисления железа буреет и чернеет, при нагревании не плавится, а становится трещеноватым, обладает совершенной спайностью.
9. Обязательные компоненты в глинистых ингибированных растворах.
Ингибированные глинистые растворыприменяют для бурения неустойчивых горных пород, для повышения качества вскрытия продуктивных пластов. Получают их обработкой исходной водо-глинистой суспензии реагентами ингибиторами, представляющими собой в основном соли калия, кальция, алюминия и др. Находят применение хлористый калий, минерализатор МИН-1 (калиевые глинистые растворы), гашеная известь, гипс, ангидрит, хлористый кальций (кальциевые глинистые растворы), жидкое стекло (силикатные глинистые растворы), сернокислый алюминий, сернокислый алюмокалий (алюминизированные глинистые растворы) и различные комбинации вышеперечисленных и других ингибиторов.
Кроме исходной водо-глинистой суспензии и ингибитора раствор должен содержать щелочь, реагенты понизители вязкости и показателя фильрации. Щелочь и указанные реагенты предназначены для стабилизации раствора в присутствии сильных коагуляторов, которыми и являются ингибиторы.
В результате диссоциации ингибитора в дисперсионной среде бурового раствора и проникновении его фильтрата в приствольные горные породы, происходит интенсивный ионный обмен между ними, гидрофильность и набухание глинистой составляющей пород снижаются, что в целом повышает устойчивость стволов, лучше сохраняет проницаемость продуктивных коллекторов.
10. Экологическая безопасность БПЖ. Утилизация буровых растворов.
Экологическая чистота:
При бурении наклонно-направленных скважин буровой раствор может попадать в водоносные горизонты, в русло рек и разливаться по поверхности в прирусловой зоне. По этой причине (несмотря на мероприятия по предупреждению этих явлений) раствор не должен оказывать губительное влияние на окружающую среду – должен быть экологически безопасным.
Для этой цели буровой раствор должен изготавливаться из нетоксичных материалов, не способных создавать ядовитые соединения. Токсичность материалов и их соединений должна контролироваться на этапе проектирования.
Для снижения загрязнения окружающей среды по окончании бурения проводят следующие методы утилизации:
-Транпортировка оставшейся пром. Ж-ти на другую БУ для последующего использования.
-Закачка пром. Ж-ти в зону сильного поглощения, намыв с наполнителем.
-Сбор и вывоз пром-ой ж-ти обработанных хим. реагентами в контейнерах и захоронение в спец. шламохранилищах.
-Отвердение пром-ой ж-ти на водной основе с добавлением минеральных вяжущих и полимерных материалов для использования в других нуждах.
-Обезвоживание отходов подсушиванием их в земляных амбарах с последующей засыпкой плодородных земель. Пром-е ж-ти на СН основе хранить в спец. контейнерах или подвергать теплообработке. Использование сверхпрочной пленки и затем засыпаю землей, либо вместо пленки цементируют.
Большую сложность представляет ликвидация активной твердой фазы раствора и шлама, содержащей вредные для окружающей среды компоненты. Так, осажденную твердую фазу глинистых растворов можно отверждать, путем смешивания с гидроокисью кальция и использовать в качестве строительного материала. Возможно и отверждение глинистой составляющей и растворов полимерами. Такой состав также можно использовать как строительный материал. Так как разрушение отверждаемого раствора происходит медленно, засыпка приемных емкостей не принесет ущерба почве.
Безвредный шлам засыпают в отстойниках и приемных емкостях. Шлам, содержащий вредные вещества, необходимо складировать с последующим обезвреживанием и засыпкой. Шлам нефтеэмульсионных растворов следует подвергать высокотемпературной термической обработке.
Все работы, связанные с уничтожением вредных промывочных жидкостей, должны согласовываться с пожарной службой в районе работ.
11. Методы и средства очистки раствора. Трех и четырехступенчатые системы очистки.
Методы очистки промывочной жидкости от шлама можно классифицировать следующим образом: – естественные (желобная система и отстойники); – принудительные: o механические (сита); o гидравлические (центрифугирование в гидроциклонах и центрифугах); – физико-химические (введение флокулянтов и разбавителей); – комбинированные (сочетание приведенных выше методов). Твердые частицы в буровой промывочной жидкости делятся на коллоиды (менее 1 мкм), илы (2 – 80 мкм) и пески (более 80 мкм).
Методы очистки:
-вибросита (1-я ступень очитки). Буровой р-р очищают вибрационными ситами путем просеивания через вибрирующую сетку. Главные фактора, опр-щие глубину очистки и пропускную способность вибросит, - размер ячеек сетки и площать просеивающей поверхности. Очищают до 20 % шлама.
- гидроциклонные установки (пескоотделитель). ГУ исп-ся в кач-ве допол-х ступеней очистки бур-го р-ра от шлама. Принцип их действия основан на разделении суспендированных частиц по массе под действием инерционных сил, возникающих в вихревом потоке гидроциклона.
1) Пескоотделитель (2-я ступень). Предназ-н для очистки неутяжел-го бур-го р-ра от частиц выбур-ой п-ды разм-ом более 0,08-0,10 мм. Очищ-т до 40% шл-а.
2) Илоотделитель (3-я ступень). Предназ-н для очистки неутяж-го бур-го р-ра от частиц выбур-ой п-ды размером более 0,03-0,04 мм. Очищ-т 60-70% шлама.
- центрифуги. Очищают до 90-98 % шлама.
Дегазация буровых растворов.
Методы:а) механический (вибросита и т.д.); б) термический; в) физико-химический (пеногасители); г) вакуумные дегазаторы (ДВС-II – дегазатор вакуумный стационарный), 2 камеры+вакуумный насос+распределительные устройства.
Трехступенчетая сис-а очистки. Зашламленный выбур-ой породой бур. р-р, вышедший из скв-ы 1, подвергается на первой ступени грубой очистке виброситом 2 и поступает в первую емкость 10 циркуляционной системы. Затем буровой раствор подается центробежным шламовым насосом 3 в блок гидроциклонов пескоотделителя 4, где из него удаляются частицы песка. Отсюда раствор выходит двумя потоками: основной объем его поступает в следующую емкость 9, а частично (до 25%) возвращается в емкость 10 и разбавляет раствор, подаваемый на пескоотделение. Шлам из пескоотделителя сбрасывается в шламовый амбар. Из емкости 9 буровой раствор подается шламовым насосом 5 в блок гидроциклонов илоотделителя 6, где из него удаляется ил (частицы шлама размером 70—30 мкм). Окончательно очищенный раствор поступает в приемную емкость 8, откуда буровым насосом 7 нагнетается в скважину, а шлам сбрасывается в шламовый амбар.
Важными моментами техн-ии 3-хступ. очистки яв-ся: использование части очищенного от песка раствора для разбавления поступающего на пескоотделение раствора; разжижение раствора до минимально допустимой по условиям бурения вязкости перед илоотделением.
12. Техника безопасности и охрана труда при работе с промывочными жидкостями и реагентами.
Все работы по приготовлению промывочных жидкостей и их химической обработке должны проводиться в полном соответствии с правилами безопасности. Особое внимание следует обратить на оборудование механизмов для приготовления промывочных жидкостей надежными ограждениями, на соблюдение правил пуска механизмов после осмотра и текущего ремонта.
Во время работы мешалок запрещается проталкивать глину и другие материалы в люки ломами, лопатами и другими предметами, снимать с люка крышку и брать пробу раствора через люк. Насосы должны иметь предохранительные клапаны.
Работать с реагентами, особенно щелочами и кислотами, необходимо в специальной одежде (резиновые перчатки, очки или маску с очками, респиратор, резиновые фартук и сапоги.
Кожу или одежду, на которые попала щелочь, следует незамедлительно промыть разбавленной кислотой (рекомендуется 10%-ный раствор уксусной кислоты).
По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности и токсичности:
1. Вещества чрезвычайно опасные и чрезвычайно токсичные.
2. Вещества высокоопасные и высокотоксичные.
3. Вещества умеренно опасные и умеренно токсичные.
4. Вещества малоопасные и малотоксичные.
Наименее опасным является четвертый класс, который свидетельствует о безвредности применяемых материалов. Поэтому материалы и химические реагенты, используемые при приготовлении технологических жидкостей, во избежание отрицательного воздействия на окружающую среду и обслуживающий персонал, должны соответствовать этому классу опасности.
13. Растворы на неводной основе. Виды и классификация. Техника безопасности и пожарная безопасность применения РНО.
Буровые растворы на неводной основе (РНО) – это специализированные смеси, используемые при бурении скважин для контроля давления в обсадных трубах, замораживания грунта, вымывания остатков глины и других примесей, смазки и охлаждения сверлильных инструментов.
Виды и классификация РНО:
1. На основе органических растворителей - содержат органические соединения (например, изопарафины, керосин, дизельное топливо) и используются при добыче нефти и газа.
2. На основе синтетических жидкостей - содержат синтетические соединения (например, полигликоли, силиконы) и используются при глубинном бурении, также для улучшения скольжения между обсадной колонной и стенками скважины.
3. На основе водных растворов - содержат минеральные и органические добавки, разбавленные в воде. Используются для бурения нефтяных и газовых скважин на больших глубинах.
Техника безопасности и пожарная безопасность применения РНО:
1. Работа с РНО должна осуществляться только на местах, обеспеченных хорошей вентиляцией и оснащенных средствами ПБ и эвакуации.
2. При работе с РНО необходимо придерживаться гигиенических и санитарных норм.
3. При хранении РНО в помещении необходимо соблюдать температурный режим и предотвращать попадание солнечных лучей.
4. При транспортировке РНО необходимо соблюдать правила перевозки опасных грузов.
5. При бурении нужно строго придерживаться рекомендаций производителя и не допускать перемешивания РНО различных типов или с другими опасными материалами (например, газами).
6. При возникновении пожара необходимо немедленно прекратить работу с РНО и вызвать оперативных служб.