На головну сторінку

Обладнання для приготування і очищення бурових розчинів

Приготування, обважнювати і обробка бурових розчинів, а також їх очищення від вибуренной породи - важливий процес при бурінні свердловини. Від якості бурового розчину в значній мірі залежить успіх проводки свердловини.

Приготування бурових розчинів може здійснюватися в механічних мешалках і гідравлічних змішувачах.

У цей час у вітчизняній практиці для приготування бурових розчинів широко застосовуються порошкоподібні матеріали. Для приготування бурових розчинів з цих матеріалів використовують наступне обладнання: блок приготування розчину (БПР), виносний гидроежекторний змішувач, гідравлічний диспергатор, ємності ЦС, механічні і гідравлічні перемешиватели, поршневой насос.

При обробці глинистих розчинів хімічними реагентами, особливо вмісними луги і кислоти, робітники повинні працювати в гумових рукавичках, очках, фартухах і чоботях, щоб бризги лугу і кислоти не пошкодили особу, руки і одяг.

У механічних глиномешалках можна приготувати розчини з сирих глин, глинобрикетов і глинопорошков.

Більш ефективні, ніж глиномешалки, фрезерно-струйние млини ФСМ-3 і ФСМ-7.

Фрезерно-струйная млин може бути використаний не тільки для приготування розчинів, але і для обважнювати бурового розчину, а також для добавки в нього глини і глино-порошка. У цьому випадку в ФСМ замість води подається буровий розчин. Технічна характеристика ФСМ приведена нижче.

Очищення промивальної рідини від уламків вибуренной породи (шлама). Буровий розчин, що виходить на поверхню з свердловини, може бути знову використаний, але для цього він повинен бути обчищений від уламків вибуренной породи (шлама).

Поступаючі в буровий розчин частинки вибуренной породи впливають шкідливий чином на його основні технологічні властивості. Крім того, наявність в розчині абразивних частинок істотно знижує показники роботи доліт, гідравлічних забойних двигунів, бурових насосів і іншого обладнання. У зв'язку з цим очищенню бурових розчинів повинно приділятися особлива увага. Рис. 6.16. Схема вибросита

Для очищення бурового розчину від шлама використовується комплекс різних механічних пристроїв: вібраційний сита (мал. 6.16.), гидроциклонние шламоотделители (мал. 6.17.), сепаратори, центрифуги. У складі циркуляційної системи всі ці механічні пристрої повинні встановлюватися в суворій послідовності. При цьому схема проходження бурового розчину повинна відповідати наступному технологічному ланцюжку: свердловина - газовий сепаратор - блок грубого очищення від шлама (вибросита) дегазатор - блок тонкого очищення від шлама (песко- і илоотделители, сепаратор) - блок регулювання змісту і складу твердої фази (центрифуга, гидроциклонний глиноотделитель) - бурові насоси - свердловина. Рис. 6.17. Схема гидроциклонного илоотделителя

При відсутності газу в буровому розчині виключають рівні дегазації; при використанні необважнювати розчину, як правило, не застосовують сепараторів, глиноотделители і центрифуги; при очищенні обважнювати бурового розчину звичайно виключають гидроциклонние шламоотделители (песко- і илоотделители). Таким чином, вибір обладнання і технології очищення бурового розчину від шлама повинен засновуватися на конкретних умовах буріння.

Для очищення бурових розчинів, як обов'язкова, прийнята триступінчата система.

Технологія очищення не обважнювати бурового розчину за цією системою являє собою ряд послідовних операцій, що включають грубе очищення на вибросите і тонке очищення - пескоотделение і илоотделение - на гидроциклонах шламоотделителях. Буровий розчин після виходу з свердловини зазнає на першому рівні грубого очищення на вибросите і збирається в ємності. З ємності відцентовий насосом розчин подається в батарею гидроциклонов пескоотделителя, де з розчину віддаляються частинки піску. Обчищений від піску розчин поступає через верхній злив в ємність, а пісок скидається в шламовий комору. З ємності відцентовий насосом розчин подається для остаточного очищення в батарею гидроциклонов илоотделителя. Після відділення частинок мула обчищений розчин прямує в приймальну ємність бурового насоса, а мул скидається в шламовий комору.

Дегазація промивальних рідин. Газування бурового розчину перешкоджає ведінню нормального процесу буріння. По-перше, внаслідок зниження ефективної гідравлічної потужності меншає механічна швидкість проходки, по-друге, виникають осип і вияву пластовой рідини і газу внаслідок зниження ефективної густини бурового розчину, т. е. гідравлічного тиску на пласти, по-третє, виникає небезпека вибуху або отруєння отруйними пластовими газами (наприклад сірководнем). Пухирці газу перешкоджають видаленню шлама з розчину, тому обладнання для очищення від шлама працює неефективно.

Газ в буровому розчині може знаходитися у вільному, рідкому і розчиненому станах. Вільний газ легко видаляється з бурового розчину в поверхневій циркуляційній системі шляхом перемішування в жолобах, на виброситах, в ємностях. При стійкому газуванні вільний газ з бурового розчину видаляють за допомогою газового сепаратора.

Обчищений від вільного газу буровий розчин звичайно поступає на вибросито. Однак при наявності в буровому розчині рідини токсичного газу, наприклад сірководня, потік з сепаратора по закритому трубопроводу відразу подається на дегазатор для очищення від газу. Тільки після остаточної дегазації буровий розчин очищають від шлама. Найбільше поширення у вітчизняній практиці отримали вакуумні дегазатори. Вони являють собою двухкамерную герметичну ємність, вакуум в якій створюється насосом. Камери включаються в роботу по черзі за допомогою золотникового пристрою. Продуктивність дегазатора при використанні глинистого розчину досягає 45 л/з; залишкове газосодержание в буровому розчині після обробки не перевищує 2%.

Регенерація утяжелителей. Утяжелители - дорогі і дефіцитні матеріали, тому їх економне і повторне використання - вельми важлива задача працівників буріння.

Існують наступні способи повторного використання обважнювати розчину.

1. При близькому розташуванні свердловин, що буряться обважнювати розчин перекачують з однієї бурової в іншу по трубопроводу.

2. При відсутності трубопровода обважнювати розчин з бурової в бурову перевозиться в автоцистернах.

3. Утяжелитель витягують з розчину за допомогою спеціальних пристроїв. Регенерацію утяжелителей з відпрацьованих розчинів проводять осадженням в жолобах, в гидроциклонних установках або в спеціальних регенерационних установках.

7. НАПРАВЛЕНЕ БУРІННЯ СВЕРДЛОВИН

При бурінні всі свердловини по різних причинах в тій або інакшій мірі відхиляються від спочатку заданого напряму. Цей процес називається викривленням. Ненавмисне викривлення називається природним, а викривлення свердловин за допомогою різних технологічних і технічних прийомів - штучним.

Взагалі викривлення свердловин супроводиться ускладненнями, до числа яких відносяться більш інтенсивний знос бурильних труб, підвищена витрата потужності, ускладнення при виробництві спусково-підіймальних операцій, обвалення стінок свердловини і інш. Однак в ряді випадків викривлення свердловин дозволяє значно знизити витрати коштів і часу при розробці родовищ нафти і газу. Таким чином, якщо викривлення свердловини небажане, то його прагнуть попередити, а якщо воно необхідне, то його розвивають. Цей процес називається направленим бурінням, яке може бути визначене як буріння свердловин з використанням закономірностей природного викривлення і за допомогою технологічних прийомів і технічних засобів для виведення в задану точку. При цьому викривлення свердловин обов'язково зазнає контролю і управління. Рис. 7.1. Елементи просторового розташування свердловини

В процесі буріння направленої свердловини необхідне знати положення кожної її точки в просторі. Для цього визначаються координати її гирла і параметри траси, до яких відносяться зенітний кут Q, азимут свердловини а (мал. 7.1) і її довжина Азимут - це кут між напрямом на північ і горизонтальною проекцією дотичної до осі свердловини, виміряний за годинниковою стрілкою. Довжина свердловини - це відстань між гирлом і вибоєм по осі.

Проекція осі свердловини на вертикальну площину називається профілем, а на горизонтальну - планом.

Вертикальна площина, що проходить через вісь свердловини, або дотичну до неї, називається апсидальной.

При виполаживанії свердловини відбувається збільшення зенітного кута (буріння з підйомом кута), а при викручуванні - зменшення (буріння з падінням кута). При викривленні свердловини вліво азимут її меншає, а вправо - збільшується.

Темп відхилення свердловини від її початкового напряму характеризується інтенсивністю викривлення i, яка може бути визначена як для зенітного iQ, так і азимутального iaискривления

iQ= (Qк- Qн) /L,

ia= (ак- ан) /L,

де Qни ан- відповідно початкові зенітний і азимутальний кути на певному інтервалі свердловини, град; Qки ак- те ж для кінцевих кутів інтервалу, град; L - довжина інтервалу свердловини, м.

Якщо свердловина викривляється з постійною інтенсивністю і тільки в апсидальной площині, то її вісь являє собою дугу кола радіусом R, величина якого може бути визначена по формулі

R = 57,3/i Рис. 7.2. Кут просторового викривлення свердловини

Потрібно відмітити, що інтенсивність азимутального викривлення істотно залежить від зенітного кута свердловини і при малих зенітних кутах може досягати вельми значних величин, а це не дає повного уявлення про положення свердловини. Для оцінки загального викривлення служить кут просторового викривлення j, показаний на мал. 7.2. У випадку, якби свердловина, що має в точці А зенітний кут Qни азимут ан, не викривлялася, то вибій її виявився б в точці В, але за рахунок викривлення фактично вибій виявився в точці З, зенітний кут став рівним Qк, а азимут ак. Кут ВАС і є кутом просторового викривлення. Величина його аналітично визначається по формулі

j = arccos [cos Qн.cos Qк+ sin Qн.sin Qк.cos (ак- ан) ]

Загальні положення по організації самостійної роботи
Біологія ротана
Вибір конструкції свердловин
Деистическое напрям
Головний мозок

Архітектура
Астрономія
Біологія
Біотехнології
Військова справа
Високі технології
Географія
Геологія
Держава
Демографія
Будинок
Журналістика і ЗМІ
Винахідництво
Іноземні мови
Інформатика
Мистецтво
Історія
Комп'ютери
Кулінарія
Культура
Лінгвістика
Література
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Механіка
Наукознавство
Освіта
Охорона праці
Педагогіка
Поліграфія
Політика
Право
Приладобудування
Програмування
Виробництво
Промисловість
Психологія
Релігія
Зв'язок
Сільське господарство
Соціологія
Спорт
Будівництво
Торгівля
Транспорт
Туризм
Фізика
Філософія
Фінанси
Хімія
Екологія
Економіка
Електроніка
Електротехніка
Енергетика
Юриспруденція
Ядерна техніка
© ni.biz.ua - портал навчальної інформації