Введение
Повышение эффективности поисковых и разведочных работ немыслимо без совершенствования технологии промывки скважин при бурении. Технология промывки скважин – это комплекс технологических процессов и операций по выбору состава, приготовлению, очистке, обработке, циркуляции, оценке потерь сопротивлений при циркуляции и воздействия на стенки скважины и керн промывочной жидкости. Значительного улучшения технико-экономических показателей бурения можно достичь за счет совершенствования технологии промывки.
Правильный выбор промывочной жидкости и тампонажных смесей, технологии промывки и тампонирования позволит проводить бурение с большей эффективностью и высоким качеством буровых работ, а также уменьшить загрязняющее воздействие на окружающую среду и избежать ухудшения экологической обстановки земной коры.
Современная технология бурения разведочных скважин и разнообразие горно-геологических условий предопределили целый комплекс функций промывочных жидкостей и основание требования к ним. Основные функции промывочных жидкостей сведены к следующему:
1. Гидродинамические функции:
· очистка забоя скважины от шлама и выноса его на поверхность;
· охлаждение породоразрушающего инструмента;
· разрушение породы на забое (гидромониторный эффект) передача энергии от бурового насоса к забойному двигателю (турбобуру гидроударнику).
Гидростатические функции :
· удержание части шлама во взвешенном состоянии при прекращении циркуляции;
сохранение равновесия в системе скважина – пласт: а) обеспечение минимального гидростатического давления в скважинах с нижним пластовым давлением для предотвращения поглощений; б) обеспечение высокого гидростатического для предотвращения проникновения в ствол скважины газа, нефти, воды и последующих фонтанирования и выбросов;
· сохранение целостности стенок скважины;
· снижение нагрузки на талевую систему.
Коркообразующие функции :
· уменьшение проницаемости пористых стенок скважины;
· сохранение или усиление связности слабосцементированных пород;
· уменьшение трения бурильной колонны о стенки скважины.
Физико–химические функции :
· сохранение связности пород;
· предохранение бурового инструмента и оборудования от коррозии и абразивного износа;
· сохранение проницаемости продуктивного горизонта при его вскрытии;
· сохранение качества бурового раствора в процессе воздействия на него среды скважины (шлама, подземных вод, высокой или низкой температуры скважины);
· облегчение разрушения породы забоя.
Прочие функции :
· сохранение теплового режима в многолетнемерзлых породах;
· гашение вибраций бурильной колонны при алмазном бурении;
· содействие установлению геологического разреза по данным скважиной геофизики и шламовому опробованию.
Список используемой литературы
1) Методическое пособие «Разработка технологического регламента промывочной жидкости для бурения скважины» Н.В. Соловьев. Москва 2006 г.
2) Практическое руководство по дисциплине «Буровые промывочные жидкости и тампонажные растворы» Н.В. Соловьев, А.А. Анненков, Соловьев Е.Н.
3) Практическое руководство по технологии бурения скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые. А.Г. Калинин, А.З. Левицкий, А.Г. Мессер, Н.В. Соловьев.
4) Промывка и тампонирование геолого-разведочных скважин. Л.М. Ивачев.
5) Калинин А.Г., Левицкий А.З., Мессер Л.Г., Соловьев II.В. «Практическое руководство по технологии бурения скиажим щ\ жидкие и газообразные полезные ископаемые». Недра, М., 2001 г.
6) Дудля Ы.А., Третьяк А.Я. «I IpOMi.moMni.ic жидкости в бурении». Ростов Н/Дону, 2009 г.
7) Соловьёв Н.В. Методические рекомендации по составлению курсового проекта «Разработка технологического регламента промывочной жидкости для бурения скважины» по дисциплине «Очистные агенты и тампо-нажные смеси» М., РГТРУ, 2006 г.
8) Рязанов ЯЛ. «Справочник по буровым растворам» Недра, М., 1986 г.
9) Калинин А.Г. «Бурение нефтяных и газовых скважин» ЦентрЛитНефте-газ, М., 2008 г.
10) Соловьёв Н.В. и др. «Бурение разведочных скважин» Высшая школа, М., 2007 г.
Ивачёв Л.М. «Промывка и тампонирование геологоразведочных скважин» Справочное пособие. Недра, М., 1989 г.
Введение
Повышение эффективности поисковых и разведочных работ немыслимо без совершенствования технологии промывки скважин при бурении. Технология промывки скважин – это комплекс технологических процессов и операций по выбору состава, приготовлению, очистке, обработке, циркуляции, оценке потерь сопротивлений при циркуляции и воздействия на стенки скважины и керн промывочной жидкости. Значительного улучшения технико-экономических показателей бурения можно достичь за счет совершенствования технологии промывки.
Правильный выбор промывочной жидкости и тампонажных смесей, технологии промывки и тампонирования позволит проводить бурение с большей эффективностью и высоким качеством буровых работ, а также уменьшить загрязняющее воздействие на окружающую среду и избежать ухудшения экологической обстановки земной коры.
Современная технология бурения разведочных скважин и разнообразие горно-геологических условий предопределили целый комплекс функций промывочных жидкостей и основание требования к ним. Основные функции промывочных жидкостей сведены к следующему:
1. Гидродинамические функции:
· очистка забоя скважины от шлама и выноса его на поверхность;
· охлаждение породоразрушающего инструмента;
· разрушение породы на забое (гидромониторный эффект) передача энергии от бурового насоса к забойному двигателю (турбобуру гидроударнику).
Гидростатические функции :
· удержание части шлама во взвешенном состоянии при прекращении циркуляции;
сохранение равновесия в системе скважина – пласт: а) обеспечение минимального гидростатического давления в скважинах с нижним пластовым давлением для предотвращения поглощений; б) обеспечение высокого гидростатического для предотвращения проникновения в ствол скважины газа, нефти, воды и последующих фонтанирования и выбросов;
· сохранение целостности стенок скважины;
· снижение нагрузки на талевую систему.
Коркообразующие функции :
· уменьшение проницаемости пористых стенок скважины;
· сохранение или усиление связности слабосцементированных пород;
· уменьшение трения бурильной колонны о стенки скважины.
Физико–химические функции :
· сохранение связности пород;
· предохранение бурового инструмента и оборудования от коррозии и абразивного износа;
· сохранение проницаемости продуктивного горизонта при его вскрытии;
· сохранение качества бурового раствора в процессе воздействия на него среды скважины (шлама, подземных вод, высокой или низкой температуры скважины);
· облегчение разрушения породы забоя.
Прочие функции :
· сохранение теплового режима в многолетнемерзлых породах;
· гашение вибраций бурильной колонны при алмазном бурении;
· содействие установлению геологического разреза по данным скважиной геофизики и шламовому опробованию.
Краткая геологическая характеристика разреза скважины
| № | Описание пород | Категория буримости | Категория абразивности | Твердость по штампу МПа | Интервалы | Осложнения |
| ||
| От | До | Всего | |||||||
| 1 | Чередование глин, песка с галькой. | II | 1-1,5 | 
| 0 | 200 | 200 | Поглощение К=10 обвалы | |
| 2 | Глины песок. | II | 1-2 | 
| 200 | 600 | 400 | Набухания осыпи поглощение | |
| 3 | Чередование песка с галькой Глины песчанистые | III | 3-5 | 
| 600 | 1100 | 500 | Обвалы осыпи | |
| 4 | Доломиты Мергель. | VI | 3-4 | 
| 1100 | 1500 | 400 | ||
| 5 | Песчаник аргелиты | V | 4-6 | 
| 1500 | 1820 | 320 | коагуляция | |
| 6 | Известняки с прослоями доломитов | VI | 4-5 |
| 1820 | 2040 | 220 | ||
| 7 | Доломиты, известняки | VI | 4-5 |
| 2040 | 2250 | 210 | ||
| 8 | Известняки | VI | 5 | 1000-2000 | 2250 | 2530 | 280 | Нефть
Рпл=20Мпа
Рбок=17Мпа
| |
Песчаные породы – псаммиты. К ним относятся : пески, состоящие из зерен различных размеров и по этому признаку разделяемые на грубозернистые, крупнозернистые, среднезернистые и мелкозернистые; песчаники, представляющие собой породу, образующуюся в результате цементации песков различными цементирующими веществами ( железистыми соединениями, известковыми, кремнистыми и др.) По минералогическому составу пески и песчаники также характеризуются неоднородностью. В природных условиях встречаются однородные кварцевые пески и песчаники, состоящие не менее чем на 95% из зерен кварца. Чаще они слагаются зернами многих материалов. М. С. Швецовым, помимо однородных мономинеральных разностей, выделяются еще олтгомиктовые пески и песчаники, в которых преобладает кварц ( 75 –95%), но наблюдается значительная примесь и других минералов (полевого шпата, слюды), и полимиктовые, состоящие из зерен различных минералов ( кварца, полевых шпатов и цветных минералов).
При этом характерно, что полимиктовые песчаники в большинстве случаев встречаются в геосинклинальных областях ( подвижных зонах земной коры), а олигомиктовые и одноминеральные – в пределах платформ.
В случае преобладания в песках и песчаниках кварца и полевого шпата их называют аркозовыми. Если же они состоят из обломков различных пород и минералов, то называются граувакковыми. При значительном содержании глауконита выделяются глауконитовые пески.
Различные примеси придают пескам и песчаникам соответственную окраску : окислы железа – бурую, глауконит - зеленую, органические вещества – черную.
Пески по своему происхождению могут быть морскими, речными, озерными, эоловыми, флювиогляциальными.
Глинистые породы. Они широко распространены, составляя больше половины всех осадочных горных пород, и по своему происхождению занимает промежуточное положение между чисто химическими и обломочными. Они состоят из частиц меньше 0,01 мм. И содержат свыше 30% тончайших частиц размером менее 0,001 мм. В большинстве случаев глинистые породы образуются за счет химического выветривания магматических и др. горных пород.
Глины обладают специфическими физическими свойствами:
ü Пластичностью, т.е. способностью принимать любую форму под давлением.
ü Способностью при смачивании поглощать воду и разбухать ( увеличиваться в объеме до 40 – 45 % и более ).
ü Слабой водопроницаемостью
В составе глин, по Л.Б. Рухину, наблюдаются три группы минералов:
А) Глинистые минералы – каолинит, монтмориллонит, гидрослюды и др. Эти минералы слагают наиболее тонкозернистые (коллоидные) частицы глин.
Б) Обломочные зерна минералов кварца, карбонатов, сульфатов и др.
В) Вкрапление гидроокислов, карбонатов, сульфатов и др. Кроме того в глинах присутствует органическое вещество.
В зависимости от обогащения глинистых минералов различными примесями, получаемыми главным образом при переносе и отложении, выделяется много разновидностей глин – чистые, известковистые, кремнистые, бутоминозные, песчанистые и др. Если примесей песка и пылеватых частиц много, то глины переходят в алевролиты.
В подавляющем большинстве случаев глины, образованные путем осаждения в водной среде, имеют смешанный состав. Чистые разновидности встречаются среди континентальных пород, в частности элювия. К ним относятся каолиновые (огнеупорные) и монтмориллонитовые ( отбеливающие) глины, имеющие большое практическое значение.
Аргиллиты представляют собой уплотненные сцементированные в процессе катагенеза глинистые породы.
Сланцеватые аргиллиты – еще более уплотненные глинистые породы в условиях более высокого давления.
Породы химического и органического происхождения. Большая группа пород возникает в различных водоемах и местами на суше в результате разнообразных химических процессов и жизнедеятельности животных и растений, а так же в следствие накопления органических остатков после отмирания животных и растений. Среди них могут быть выделены карбонатные породы, кремнистые, сернокислые, галоидные, железистые, фосфатные и каустобиолиты.
Карбонатные породы. К группе карбонатных пород относятся известняки, доломиты и мергель. Известняки (CaCO3) имеют наибольшее распространение.
Органогенные известняки слагаются обычно из известковых раковин моллюсков, фораминифер, остатков криноидей, известковых водорослей, кораллов и др. В зависимости от преобладания остатков тех или иных морских организмов известняки называют коралловыми, брахиоподовыми, фузулиновыми и др. среди известняков химического происхождения известны : оолитовые известняки, представляющие собой скопление шаровидных известняков зерен – оолитов; известковые туфы, отложенные источниками, богатыми растворенной в воде двууглекислой известью, и др. Выделяются также обломочные известняки, состоящие из обломков карбонатных пород (известняков). В зависимости от размера и окатанности обломков выделяются конгломератовидные и брекчиевидные известняки.
Писчий мел представляет собой породу, образованную двояким путем. Значительную часть его, около 60-70%, составляют остатки планктонных организмов; остальная часть – тонкозернистой, порошкообразный кальций – возникла, по-видимому, химическим путем.
Мергель даёт пример горной породы переходной между карбонатными и глинистыми породами, возникшей двояким путем. Он состоит на 50-70% из СаСО3 органического происхождения, а остальные 50-30% падают на глинистые частицы, в составе которых имеются частицы как обломочного, так и химического происхождения. Мергели имеют большое практическое значение как сырьё для цементной промышленности, особенно ценны мергели, содержащие 75% СаСО3 и 25% глинистых примесей.
Доломиты по химическому составу представляют собой ( на 90-95%) двойную углекислую соль кальция и магния СаМg(СО3)2. При содержании не менее 50% СаСО3 порода называется известковистым доломитом. Доломит может образовываться путем выпадения осадка из воды с повышенной соленостью, в этом случае пласты доломита нередко чередуются с пластами гипса. Но часто доломиты образуются вследствие изменения («доломитизации») соответственными растворами известняков (или известковых осадков) до превращения последних в горную породу, а также метасоматическим путем в результате последиагенетических изменений пород.
Дата: 2019-07-30, просмотров: 204.
