ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.11.2023
Просмотров: 120
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Талқандалған тау жыныстары ұнтақтарынан оңай тазаруы тиіс. Өйткені, жуу сұйығы көлемінде ұнтақтың көбейгендігінен оның сапасы күрт нашарлайды, бұрғылау жылдамдығы темендейді, бұрғы сорабы жұмысына қосымша кедергілер қосылады.
Осы себептен жуу сұйығын үздіксіз тазартып тұру керек, ол үшін айналма жүйесіне қажетті құралдар орнатылады.
Жуу сұйығының циркуляциясы жоқ жағдайда тау жыныстарының ұнтақтарынан, сынақтарының ұңғы оқпаны бойында қалқымалы түрде ұстау. Ол үшін жуу сұйығының үлестік салмағы мен тиксотроптілігі жоғары болуы тиіс.
Ұңғы оқпаны мен бітеу емес қатпарлар арасында сүйықтар газдар ауысуын болдырмау. Әсіресе, бұл қасиет сұйық және газ тәріздес пайдалы қазындыларға бұрғылау практикасында маңызды.
9. Бұрғылау жағдайы өзгерген кезде жуу сұйығының қасиеттері тұрақты болып тұруы тиіс.
Тау жыныстары қабаттылығы, физикалық-химиялык әсерлері жуу сұйығының сапасына күрт өзгерістер бермеуі керек.
10. Бұрғы аспабыыың ұңғы қабырғаларына үйкелісу кезінде жуу сұйығының майлау қасиеті болуы тиіс. Нәтижеде құбырлардың образивтік қажалуы, тозуы төмендейді, бұрғылауға жұмсалатын қуаттың шығыны азаяды, жынысталқандаушы аспаптың төзімділігі ұлғаяды.
11. Вибрацияға қарсы қасиеттері болуы тиіс. Әсіресе, алмаспен бұрғылауда жеделдетілген тәртіптермен жұмыс істеу үшін бұрғы аспабының вибрацияларын толық жою керек.
12. Жуу сұйығы бұрғы аспабының коррозиясына абразивтік қажалуына себеп болмау керек,
Бұрғы бұлқыны сұйықты оңай сорып, айдауы тиіс. Бұл жағдай
жуу сұйығының структуралық-механикалық қасиеттеріне байланысты.
Ұңғы оқпанында геофизикалық зерттеулер жүргізуге мүмкіндік беруі тиіс.
Жуу сұйығы арзан және компоненттері оңай табылатын болуы тиіс.
16. Қажетті жағдайда жуу сұйығының көмегімен гидросоққыштар. турбина бұрғылар жұмыс істейді. [18].
Жуу сұйықтарына қойылатын кейбір шарттар бір-біріне қайшылас.
Мысалы. ұңғы қабырғаларының құлауын және жер асты суларының келуін болдырмау үшін жуу сұйығының үлестік салмағын өсіруге тура келеді. бірақ нәтижеде бұрғылаудың механикалық жылдамдығы төмендейді. бұлқын жұмысының жағдайы қиындайды. Оның үстіне жуу сұйығының гидростатикалық қысымы үйкеліп. оның әртүрлі каналдарға жұтыла бастауы ықтимал.
Қорытып айтқанда. жуу сұйығына қойылатын шарттар мен аталған функцияларының бәрін орындау мүмкін емес және көп жағдайларда қажет емес. Геологиялық қима ерекшеліктеріне тау жыныстарының физикалық-механикалық қасиеттеріне байланысты сұйықтың кейбір функциялары. шарттары негізі. қалғандары -- екінші кезекте болады. Сондықтан, барлау жұмыстарының әр ауданында жуу сұйығының түрі сапасы бұрғылаудың геологиялық-техникалық жағдайына сәйкес дайындалады.
Жуу сұйықтарының көбісі алғашқытүріне карай дисперсиялық жүйелерге жатады. Басқа сұйықтар дисперсиялық жүйеге ұңғының ішіндегі бірнеше айналымнан соң ғана жақындайды. Бұл сұйықтардың дисперсиялық фазасы бқрғыланып жатқан тау жыныстарының бөліктерінен тұрады.
Бірқатар жағдайларда осы қатты фазаны және оның дисперсиялылығының үлесін көбейтуге болады.
Нәтижеде алғашқы сұйыққа қарағанда кейінгі ерітіндінің қасиеттері басқа. Ол қасиеттерді осы жолмен өзгерту геологиялық тілменің ерекшелігіне қарай қажет болуы мүмкін.
Сондай-ақ, алғашынан дисперсиялы жүйеге жататын жуу сұйықтары бұрғылау процесінде өзінің дисперсиялы фазасының құрамын езгертеді. Фаза құрамының өзгеруі тек қана компонеттер санына емес. негізінен жыныстар ұнтақтары мен дисперсиялар ортаның өзара физикалық-химиялық белсенді әсеріне байланысты. Жуу сұйығының сапасын төмендетпеу үшін оған химиялық реогенттер қосылады, сол себептен дисперсиялық жүйеде тағы бір компонент пайда болады. Барлама бұрғылау практикасында алғашқы /негізгі/ жуу сұйықтары ретілде мыналар қолданылады:
1/. техникалық су;
2/. нақты ерітінділер;
3/. дисперсиялық жүйелер /бұрғылау ерітінділері/:
4/. Қысылған ауа.
Жоғарыда айтылғандай ұңғыны бұрғылау процесінде дисперсиялық емес алғашқы жуу сұйықтары кейін дисперсиялы жағдайға ауысады.
Дисперсиялық ортаның түріне қарай жуу сұйықтары екі топқа бөлінеді:
Дисперсиялық ортасы сұйық жуу сұйықтары:
Дисперсиялық ортасы газ тәріздес жуу сұйықтар.
Бірінші /І/топ былай бөлінеді:
1/. Сулы ортаға негізделген сұйықтар:
2/. Көміртекті ортаға сұйықтар/мұнай негізіндегі ерітінділер/.
Сулы ортаға негізделген сұйықтар минералдану дәрежесі мен құрамына қарай әртүрлі болады. Дисперсиялық фазаның құрамына қарай жуу сұйықтары тағы бөлінеді:
1/. балшық ерітінділері;
2/. силикатты - гумин ерітінділері;
3/. борлы ерітінділері;
4/. дисперсиялы фазасы бұрғылап жыныстардан негізделген ертінділер.
5/. дисперсиялы фазасы мұнай өнімдерінен тұратын ерітінділер.
Барлық дисперсиялық жуу сұйықтары екі топқа бөлінеді :
1/. Химиялы реогенттермен өңделген;
2/. Химиялы реогенттермен өңделмеген.
Тағайындалуына байланысты жуу сұйықтарын былай ажыратамыз:
1. Бұрғылаудың геологиялық жағдайлары нормаға жақын кезде қолданылатын сұйықтар /сулар, нормалды балшық ерітінділері.
II. Күрделі геологиялық жағдайларда бұрғылау үшін қолданылатын ерітінділер.
Дайындау тәсіліне байланысты жуу сұйықтары екі түрлі болады:
1/. табиғи ерітінділер:
2/. жасанды түрде дайындалған ерітінділер.
Бірінші түріне су және бұрғыланатын тау жыныстарынан қалыптасқан дисперсиялы сұйықтар жатады.
Қалған жуу сұйықтары екінші түрге жатады.
Классификацияның ең жалпы және қарапайым варианты бойынша жуу сұйықтарының мынандай топтарын ажыратуға болады:
1/. техникалық су:
2/. қатты фазасы тек балшықтан немесе негізінен балшықтан тұратын жасанды дайындалған балшық
ерітінділері:
3/. арнайы тағайындалған жасанды дайындалған балшық ерітінділері /борлы, тұзды, мұнай негізіндегі ерітінділер, антивибрациялы жуу сұйықтары/;
4/. бұрғыланған жыныстар негізіндегі табиғи жуу сұйықтары;
5 /. ауаланған жуу сұйықтары.
6/. қысылған ауа.
Балшық ерітінділері
Ұңғыларды жуатын сұйықтардың ішіндегі ерекшесі-балшық ерітіндісі. Басқа сұйықтарға қарағанда балшық ерітіндісінің мынандай ерекшеліктері бар:
1.Ұңғының қабырғасына қабыршақ орнатып, опырылып, құламайтындай етіп бекітеді.
2. Шырайналма ағыстын жүрісі тоқтағасын ерітінді жылдам қоюланады да іркілдек массаға айналып, көтерілген жыныс ұнтақтарын төске қайта түсірмейді, қалықтататын көпке дейін ұстайды. Сондықтан бұрғы аспабы ұнтақтармен бастырылып қалмайды.
Басқа жағдайда авария мүмкіндігі пайда болады.
Бұрғылау кезінде аспапты және шегендеуші, бұрғы кұбырларын майлайды, сол себептен олар аз желініп қолдану мерзімін ұзартады.
Салмағы көп болғандықтан газ, мұнай және су нғыларынан әнімнін атқылауына қарсы кедергі жасап жол бермейді.
5: Балшық ерітіндісін жуу сұйығы ретінде қолдану шегендеуші кұбырлардың шығынын азайтады. ұңғының конструкциясын жеңілдетеді. бұрғылау жылдамдығын көбейтуде және жұмыстың өзіндік құнын арзандатуға себеп болады.
Бір сұйық заттың ішінде екінші заттың біркелкі таралғанын ерітінді дейді. Еріткіш заттың ішіндегі еріген зат бөліктерінің іріліктеріне карай. ерітінділер нағыз коллоидты және суспензиялы болып үш топқа белінеді.
Нағыз ерітінділер мәлдір келеді және ерітілген заттың бөліктері көп уақытқа дейін өзгермеетен өз қасиетін сақтай алады. Түз қышқыл және сілті ертінділері нағыз ерітіндіге мысал бола алады.
Коллоидты ерітінділер ішіндегі бөліктер көптеген молекулалардан тұрады.
Бұл ерітіндінің сапасы еріген бөліктерінін ірілігіне байланысты болады. Бөлік іріліктері кіші болса, көп уақытқа дейін коллоидты ерітінді әз касиетін бұзбайды. Зат бөліктерінің ірілігіне байланысты болады. Бөлік іріліктері кіші болса, көп уақытқа дейін коллоидть ерітінді әз касиетін бұзбайды. Зат бөліктерінің қандай мөлшерде ұсатылғанын дисперсиялық көрсеткіш дейді. Коллоидтық ерітінділер біраз уақыттан кейін өздерінің қасиетін жоя бастайды. Еріген зат тұнба болып шөгеді де, іркілдек масса тәрізденеді. Колоидтық ерітінділерге сұйық шығыны, желатин, желім т.б жатады.
Суспензиялық ерітінділердің ішіндегі зат бөліктерінің іріліктері коллоидтық ерітіндінің бөліктерінен де ірірек келеді. Суспензиядағы бөліктердің ірілігі 0,0001 мм-ден 1 мм-ге дейін жетуі мүмкін
Балшық ерітіндісі су мен балшықтан тұрады. Ол екеуін механикалык әдіспен араластырғанда тұрақты қасиеті бар физика-химиялық қосынды шығады. Оны балшықты суспензия дейді.
Балшық ерітінділерін коллоидты-суспензиялы ерітінді деп атайды. Себебі. оның ішіндегі заттар бөліктерінің іріліктері коллоидты және суспензиялы ерітінділер бөліктеріндей бола береді. Балшық ерітіндісінің касиетін коллоидты ерітіндінің касиетіндей деуге болады.
Балшық ерітіндісінің сапасы оның құрамына кіретін су мен балшықтың сапаларымен тығыз байланысты. Әртүрлі балшықтан жасалған балшық ерітінділерінің физика-химиялық қасиеттері де әртүрлі.
Балшықтың құрамында бірнеше заттар ұшырасады. Көбінесе олар башық. кремний, алюминий тотықтарынан тұрады. Минералдық құрамына қарай, балшық ерітіндісін жасауға мүмкіншілігі бар балшықтар екі топқа бөлінеді.
1/. Монтморилионитті балшықтар. Бұған бентониттер жатады. Оның негізгі құрамы монтмориллонит минералынан
Осы себептен жуу сұйығын үздіксіз тазартып тұру керек, ол үшін айналма жүйесіне қажетті құралдар орнатылады.
Жуу сұйығының циркуляциясы жоқ жағдайда тау жыныстарының ұнтақтарынан, сынақтарының ұңғы оқпаны бойында қалқымалы түрде ұстау. Ол үшін жуу сұйығының үлестік салмағы мен тиксотроптілігі жоғары болуы тиіс.
Ұңғы оқпаны мен бітеу емес қатпарлар арасында сүйықтар газдар ауысуын болдырмау. Әсіресе, бұл қасиет сұйық және газ тәріздес пайдалы қазындыларға бұрғылау практикасында маңызды.
9. Бұрғылау жағдайы өзгерген кезде жуу сұйығының қасиеттері тұрақты болып тұруы тиіс.
Тау жыныстары қабаттылығы, физикалық-химиялык әсерлері жуу сұйығының сапасына күрт өзгерістер бермеуі керек.
10. Бұрғы аспабыыың ұңғы қабырғаларына үйкелісу кезінде жуу сұйығының майлау қасиеті болуы тиіс. Нәтижеде құбырлардың образивтік қажалуы, тозуы төмендейді, бұрғылауға жұмсалатын қуаттың шығыны азаяды, жынысталқандаушы аспаптың төзімділігі ұлғаяды.
11. Вибрацияға қарсы қасиеттері болуы тиіс. Әсіресе, алмаспен бұрғылауда жеделдетілген тәртіптермен жұмыс істеу үшін бұрғы аспабының вибрацияларын толық жою керек.
12. Жуу сұйығы бұрғы аспабының коррозиясына абразивтік қажалуына себеп болмау керек,
Бұрғы бұлқыны сұйықты оңай сорып, айдауы тиіс. Бұл жағдай
жуу сұйығының структуралық-механикалық қасиеттеріне байланысты.
Ұңғы оқпанында геофизикалық зерттеулер жүргізуге мүмкіндік беруі тиіс.
Жуу сұйығы арзан және компоненттері оңай табылатын болуы тиіс.
16. Қажетті жағдайда жуу сұйығының көмегімен гидросоққыштар. турбина бұрғылар жұмыс істейді. [18].
Жуу сұйықтарына қойылатын кейбір шарттар бір-біріне қайшылас.
Мысалы. ұңғы қабырғаларының құлауын және жер асты суларының келуін болдырмау үшін жуу сұйығының үлестік салмағын өсіруге тура келеді. бірақ нәтижеде бұрғылаудың механикалық жылдамдығы төмендейді. бұлқын жұмысының жағдайы қиындайды. Оның үстіне жуу сұйығының гидростатикалық қысымы үйкеліп. оның әртүрлі каналдарға жұтыла бастауы ықтимал.
Қорытып айтқанда. жуу сұйығына қойылатын шарттар мен аталған функцияларының бәрін орындау мүмкін емес және көп жағдайларда қажет емес. Геологиялық қима ерекшеліктеріне тау жыныстарының физикалық-механикалық қасиеттеріне байланысты сұйықтың кейбір функциялары. шарттары негізі. қалғандары -- екінші кезекте болады. Сондықтан, барлау жұмыстарының әр ауданында жуу сұйығының түрі сапасы бұрғылаудың геологиялық-техникалық жағдайына сәйкес дайындалады.
Жуу сұйықтарының көбісі алғашқытүріне карай дисперсиялық жүйелерге жатады. Басқа сұйықтар дисперсиялық жүйеге ұңғының ішіндегі бірнеше айналымнан соң ғана жақындайды. Бұл сұйықтардың дисперсиялық фазасы бқрғыланып жатқан тау жыныстарының бөліктерінен тұрады.
Бірқатар жағдайларда осы қатты фазаны және оның дисперсиялылығының үлесін көбейтуге болады.
Нәтижеде алғашқы сұйыққа қарағанда кейінгі ерітіндінің қасиеттері басқа. Ол қасиеттерді осы жолмен өзгерту геологиялық тілменің ерекшелігіне қарай қажет болуы мүмкін.
Сондай-ақ, алғашынан дисперсиялы жүйеге жататын жуу сұйықтары бұрғылау процесінде өзінің дисперсиялы фазасының құрамын езгертеді. Фаза құрамының өзгеруі тек қана компонеттер санына емес. негізінен жыныстар ұнтақтары мен дисперсиялар ортаның өзара физикалық-химиялық белсенді әсеріне байланысты. Жуу сұйығының сапасын төмендетпеу үшін оған химиялық реогенттер қосылады, сол себептен дисперсиялық жүйеде тағы бір компонент пайда болады. Барлама бұрғылау практикасында алғашқы /негізгі/ жуу сұйықтары ретілде мыналар қолданылады:
1/. техникалық су;
2/. нақты ерітінділер;
3/. дисперсиялық жүйелер /бұрғылау ерітінділері/:
4/. Қысылған ауа.
Жоғарыда айтылғандай ұңғыны бұрғылау процесінде дисперсиялық емес алғашқы жуу сұйықтары кейін дисперсиялы жағдайға ауысады.
Дисперсиялық ортаның түріне қарай жуу сұйықтары екі топқа бөлінеді:
Дисперсиялық ортасы сұйық жуу сұйықтары:
Дисперсиялық ортасы газ тәріздес жуу сұйықтар.
Бірінші /І/топ былай бөлінеді:
1/. Сулы ортаға негізделген сұйықтар:
2/. Көміртекті ортаға сұйықтар/мұнай негізіндегі ерітінділер/.
Сулы ортаға негізделген сұйықтар минералдану дәрежесі мен құрамына қарай әртүрлі болады. Дисперсиялық фазаның құрамына қарай жуу сұйықтары тағы бөлінеді:
1/. балшық ерітінділері;
2/. силикатты - гумин ерітінділері;
3/. борлы ерітінділері;
4/. дисперсиялы фазасы бұрғылап жыныстардан негізделген ертінділер.
5/. дисперсиялы фазасы мұнай өнімдерінен тұратын ерітінділер.
Барлық дисперсиялық жуу сұйықтары екі топқа бөлінеді :
1/. Химиялы реогенттермен өңделген;
2/. Химиялы реогенттермен өңделмеген.
Тағайындалуына байланысты жуу сұйықтарын былай ажыратамыз:
1. Бұрғылаудың геологиялық жағдайлары нормаға жақын кезде қолданылатын сұйықтар /сулар, нормалды балшық ерітінділері.
II. Күрделі геологиялық жағдайларда бұрғылау үшін қолданылатын ерітінділер.
Дайындау тәсіліне байланысты жуу сұйықтары екі түрлі болады:
1/. табиғи ерітінділер:
2/. жасанды түрде дайындалған ерітінділер.
Бірінші түріне су және бұрғыланатын тау жыныстарынан қалыптасқан дисперсиялы сұйықтар жатады.
Қалған жуу сұйықтары екінші түрге жатады.
Классификацияның ең жалпы және қарапайым варианты бойынша жуу сұйықтарының мынандай топтарын ажыратуға болады:
1/. техникалық су:
2/. қатты фазасы тек балшықтан немесе негізінен балшықтан тұратын жасанды дайындалған балшық
ерітінділері:
3/. арнайы тағайындалған жасанды дайындалған балшық ерітінділері /борлы, тұзды, мұнай негізіндегі ерітінділер, антивибрациялы жуу сұйықтары/;
4/. бұрғыланған жыныстар негізіндегі табиғи жуу сұйықтары;
5 /. ауаланған жуу сұйықтары.
6/. қысылған ауа.
Балшық ерітінділері
Ұңғыларды жуатын сұйықтардың ішіндегі ерекшесі-балшық ерітіндісі. Басқа сұйықтарға қарағанда балшық ерітіндісінің мынандай ерекшеліктері бар:
1.Ұңғының қабырғасына қабыршақ орнатып, опырылып, құламайтындай етіп бекітеді.
2. Шырайналма ағыстын жүрісі тоқтағасын ерітінді жылдам қоюланады да іркілдек массаға айналып, көтерілген жыныс ұнтақтарын төске қайта түсірмейді, қалықтататын көпке дейін ұстайды. Сондықтан бұрғы аспабы ұнтақтармен бастырылып қалмайды.
Басқа жағдайда авария мүмкіндігі пайда болады.
Бұрғылау кезінде аспапты және шегендеуші, бұрғы кұбырларын майлайды, сол себептен олар аз желініп қолдану мерзімін ұзартады.
Салмағы көп болғандықтан газ, мұнай және су нғыларынан әнімнін атқылауына қарсы кедергі жасап жол бермейді.
5: Балшық ерітіндісін жуу сұйығы ретінде қолдану шегендеуші кұбырлардың шығынын азайтады. ұңғының конструкциясын жеңілдетеді. бұрғылау жылдамдығын көбейтуде және жұмыстың өзіндік құнын арзандатуға себеп болады.
Бір сұйық заттың ішінде екінші заттың біркелкі таралғанын ерітінді дейді. Еріткіш заттың ішіндегі еріген зат бөліктерінің іріліктеріне карай. ерітінділер нағыз коллоидты және суспензиялы болып үш топқа белінеді.
Нағыз ерітінділер мәлдір келеді және ерітілген заттың бөліктері көп уақытқа дейін өзгермеетен өз қасиетін сақтай алады. Түз қышқыл және сілті ертінділері нағыз ерітіндіге мысал бола алады.
Коллоидты ерітінділер ішіндегі бөліктер көптеген молекулалардан тұрады.
Бұл ерітіндінің сапасы еріген бөліктерінін ірілігіне байланысты болады. Бөлік іріліктері кіші болса, көп уақытқа дейін коллоидты ерітінді әз касиетін бұзбайды. Зат бөліктерінің ірілігіне байланысты болады. Бөлік іріліктері кіші болса, көп уақытқа дейін коллоидть ерітінді әз касиетін бұзбайды. Зат бөліктерінің қандай мөлшерде ұсатылғанын дисперсиялық көрсеткіш дейді. Коллоидтық ерітінділер біраз уақыттан кейін өздерінің қасиетін жоя бастайды. Еріген зат тұнба болып шөгеді де, іркілдек масса тәрізденеді. Колоидтық ерітінділерге сұйық шығыны, желатин, желім т.б жатады.
Суспензиялық ерітінділердің ішіндегі зат бөліктерінің іріліктері коллоидтық ерітіндінің бөліктерінен де ірірек келеді. Суспензиядағы бөліктердің ірілігі 0,0001 мм-ден 1 мм-ге дейін жетуі мүмкін
Балшық ерітіндісі су мен балшықтан тұрады. Ол екеуін механикалык әдіспен араластырғанда тұрақты қасиеті бар физика-химиялық қосынды шығады. Оны балшықты суспензия дейді.
Балшық ерітінділерін коллоидты-суспензиялы ерітінді деп атайды. Себебі. оның ішіндегі заттар бөліктерінің іріліктері коллоидты және суспензиялы ерітінділер бөліктеріндей бола береді. Балшық ерітіндісінің касиетін коллоидты ерітіндінің касиетіндей деуге болады.
Балшық ерітіндісінің сапасы оның құрамына кіретін су мен балшықтың сапаларымен тығыз байланысты. Әртүрлі балшықтан жасалған балшық ерітінділерінің физика-химиялық қасиеттері де әртүрлі.
Балшықтың құрамында бірнеше заттар ұшырасады. Көбінесе олар башық. кремний, алюминий тотықтарынан тұрады. Минералдық құрамына қарай, балшық ерітіндісін жасауға мүмкіншілігі бар балшықтар екі топқа бөлінеді.
1/. Монтморилионитті балшықтар. Бұған бентониттер жатады. Оның негізгі құрамы монтмориллонит минералынан