Файл: Курсовой проект Дисциплина Буровые технологические жидкости.docx

2.Выбор типа бурового раствора

Тип бурового раствора выбираем из условия обеспечения устойчивости стенок скважины и обеспечения необходимого противодавления на флюидонасыщенные пласты, которые определяются физико-механическими свойствами горных пород, слагающих разрез скважины и пластовыми давлениями. При выборе растворов следует руководствоваться опытом, накопленным при бурении в проектном районе.

Тип и свойства бурового раствора в комплексе с технологическими мероприятиями и техническими средствами должны обеспечивать безаварийные условия бурения с высокими технико-экономическими показателями, а также качественное вскрытие продуктивных горизонтов.

Требования к буровым промывочным жидкостям представлены в «Правилах безопасности нефтяной и газовой промышленности» от 2021г:

- не ухудшать естественные коллекторские свойства продуктивных пластов;

- не вызывать коррозию и износ бурильного инструмента и бурового оборудования;

- не растворять и не разупрочнять породы в стенках скважины, сохраняя ее номинальный диаметр;

- обладать устойчивостью к действию электролитов, температуры и давления;

- обладать низкими пожароопасностью, взрывоопасностью и токсичностью, высокими гигиеническими свойствами;

- быть экономичными, обеспечивая низкую стоимость метра проходки;

Анализ используемых на данном месторождении буровых растворов

Исходя из литологического строения разреза пород, на Уньвинском месторождении во взаимодействие с буровыми промывочными жидкостями выступали в основном глинистые отложения. Исходя из этого на месторождении для бурения интервалов одинаковой буримости применялись следующие типы буровых растворов:

В интервале 0-160 м –бентонитовый раствор, плотностью 1,16 г/см³, содержащий бентонитовый глинопорошок. Раствор с высокими структурно – реологическими параметрами, обеспечивающий требуемую выносящую способность, также предотвращающий размыв и осыпание слабосцементированных пород.

В интервале160-500 м – бентонитовый полимер, cплотностью 1,20 г/см³, раствор с высокими структурно-реологическими параметрами, обеспечивающий требуемую выносящую способность, также предотвращающий размыв и осыпание слабосцементированных пород.

---

В интервале 500-1200 м – BOREMAX, с плотностью 1,17г/см³, ингибирующий раствор, отлично зарекомендовавший себя на месторождениях региона. Для обеспечения необходимого качества очистки скважины ДНС должно поддерживаться в пределах 1,5 – 3 Па. Для оптимизации реологических характеристик бурового раствора необходимо использовать, BARAZAN D и API BENTONITE. Фильтрацию бурового раствора по API необходимо поддерживать не более 10 мл/30 мин. При повышении значения фильтрации выше 10 мл/30 мин, следует произвести обработку реагентами-понизителями водоотдачи PAC. Производить прокачку кольматационно-очищающих пачек каждые 150 – 200 м бурения.

В интервале 1200-2163 м – KCL-полимерный, с плотностью 1,11г/см³,раствор с высокими ингибирующими свойствами. Основные ингибиторы глинистых сланцев – соль KCl, асфальтен BDF-490. Фильтрацию бурового раствора по API необходимо поддерживать не более 6 мл/30 мин. При повышении значения фильтрации выше 6 мл/30мин, следует произвести обработку реагентами-понизителями водоотдачи PAC. Для обеспечения необходимого качества очистки скважины ДНС должно поддерживаться в пределах 5 – 12 Па. Для оптимизации реологических характеристик бурового раствора необходимо использовать BARAZAND

Основные цели применения данной системы раствора:

-Не допускать дифференциального прихвата

-Обеспечить качественное вскрытие и защиту продуктивного пласта

-Сохранять стабильность ствола

-Обеспечить удовлетворительную очистку ствола скважины

-Создать репрессию на пласт

Обоснование выбора типа буровых растворов по интервалам бурения

Необходимо проанализировать возможные осложнения при бурении отдельных интервалов горных пород и дать предварительные рекомендации по регулированию параметров промывочных жидкостей с целью устранения этих осложнений.

1. 
   Интервалы без осложнений.
   

0 – 180 м, известняк с прослойками глины

610 – 810 м, известняки плотные.

990 – 1110 м, известняки плотные, в нижней части рыхлые.

При бурении таких пород возможны их осыпания; наличие глины может привести к затяжкам и прихватам бурильной колонны, загущению бурового раствора. Промывочная жидкость должна предотвращать возможные прихваты и затяжки, должны иметь хорошие коркообразующие свойства обладать улучшенными тиксотропными свойствами, чтобы обеспечить закрепление стенок скважины и исключить осыпи. При этом раствор должен иметь ингибирующие способности, для предотвращения загущения при диспергировании выбуриваемой породы.

---

1810 – 1890 м глины с прослойками песка.

Требования к промывочной жидкости минимальные. Основное требование – обеспечение нормальных условий работы долота на забое.

1. 
   Интервалы с осложнениями.
   

В интервале от 1110 до 1810 м наблюдаются обвалы стенок скважины.

Фильтрат бурового раствора, проникая по трещинам и каналам таких пород, уменьшает связность между их частицами, которые затем обрушаются в ствол скважины. Чтобы этого избежать, необходимо улучшить качество раствора за счет повышения его реологических параметров, а также необходимо уменьшить показатель фильтрации бурового раствора для исключения набухания глинистых пород. Кроме того, обвалы горных пород могут происходить за счет действия бокового давления этих пород, превышающего гидростатическое давление на данной глубине.

Условия устойчивости горных пород.



где Р_гст – гидростатическое давление столба промывочной жидкости,

Р_гст = ,

где - плотность пром. жидкости г/см³;

- ускорение свободного падения; м/с²;

Н – мощность слоев до рассматриваемого интервала обрушения, М.

Р_бок – боковое давление горных пород.

,

где – коэф. Пуассона;

- коэф. бокового распора.

Для карбонатных пород принимаем =0, 4.

- напряжение от веса выше залегающих горных пород – геостатическое давление.



где - средняя плотность горных пород, г/см³

Плотность пористого известняка колеблется в интервалах от 2,4 до 2,9 г/см

---

³. Принимая во внимание наличие пропластков глины, берем среднюю плотность породы на данном интервале бурения 1, 6 г/см³

Рассчитываем следующие параметры:

;

;

;

Условие устойчивости горных пород выполняется ( )

Причина обваливания горных пород – это проникновение промывочной жидкости в трещины ее фильтрата. Необходимо увеличить реологические свойства и уменьшить показатель фильтрации.

В интервале от 390 до 610 м наблюдается поглощение бурового раствора. Во избежание осложнений стоит уменьшить фильтрационные свойства бурового раствора и придерживаться регламента бурения этого интервала. В случае поглощения прокачать пачку ВУС и наполнителя.

Плотность известняков колеблется в интервалах от 2,4 до 2,6.

Коэффициент Пуассона для известняков принимаем равным 0,3.

;

;

;

Условие устойчивости горных пород выполняется ( )

В интервале от 810 до 990 м наблюдается коагуляция бурового раствора. При перебуривании этого интервала наблюдается обогащение промывочной жидкости катионами Ca++ и Mg++, что может привести к коагуляционному загущению раствора. Необходимо в раствор вводить защитные респекты (лигносульфонаты).
Характеристика состава и свойств буровых растворов

Интервал 20-45 м.

В интервале 20-45 м бурение осуществляется с промывкой глинистым буровым раствором плотностью 1060-1080 кг/м³.

Параметры бурового раствора
Плот ность, г/см3	Услов ная вяз кость, сек по ГОСТ	Пласти ческая вязкость, мПа × с	Динами Ческое Напря жение сдвига, дПа	Проч ность геля за 10сек/ 10мин, дПа	Водо отдача по API, см3/30мин	Корка, мм	рН	Содер жание ионов калия, г/л	Содер жание песка, %	Электро стабиль ность, В
1,06-1,08	22-25	-	-	-	-	-	7,5-8,0	-	-	-

---

Перед началом бурения иметь запас технической воды для оперативного приготовления бурового раствора в случае возникновения поглощения.

При наличии поглощений изоляционные работы проводить по отдельному плану.

Интервал 45-219 м

В интервале 45-219 м бурение осуществляется с промывкой глинистым буровым раствором плотностью 1060-1080 кг/м³.

Параметры бурового раствора
Плот ность, г/см3	Услов ная вяз кость, сек по ГОСТ	Пласти ческая вязкость, мПа × с	Динами Ческое Напря жение сдвига, дПа	Проч ность геля за 10сек/ 10мин, дПа	Водо отдача по API, см3/30мин	Корка, мм	рН	Содер жание ионов калия, г/л	Содер жание песка, %	Электро стабиль ность, В
1,06-1,08	22-25	-	-	-	-	-	-	-	≤ 1	-

Перед началом бурения иметь запас технической воды для оперативного приготовления бурового раствора в случае возникновения поглощения.

При наличии поглощений изоляционные работы проводить по отдельному плану.

Интервал 219-606 м

В интервале 219-606 м бурение осуществляется с промывкой буровым раствором ПСБР плотностью 1240-1260 кг/м³.

Параметры бурового раствора
Плот ность, г/см3	Услов ная вяз кость, сек по ГОСТ	Пласти ческая вязкость, мПа × с	Динами ческое Напря жение сдвига, дПа	СНС 1 мин/ 10мин, дПа	Водо отдача по API, см3/30мин	Корка, мм	рН	Плотность фильтрата, кг/см3	Содер жание песка, %	Темпе ратура, °С
1,24-1,26	18-20	-	-	0-8/0-15	≤15	пленка	6-8	≥1235	-	≥15

---