Міністерство освіти і науки Російської Федерації
Московський Державний
Відкритий Університет
Курсова робота на
Тему: В«Бурові і тампонажні розчиниВ»
Москва 2010
Зміст
Введення
Частина 1. Бурові розчини
Технологічні функції бурового розчину
Колоїдно-хімічні властивості бурових розчинів
Основні властивості дисперсних систем
Основні параметри бурових розчинів
Матеріали для приготування бурових розчинів
Хімічні реагенти для обробки бурових розчинів
Вибір типу бурового розчину для буріння свердловин
Частина 2.Тампонажние розчини
Вимоги до тампонажного розчину
Класифікація тампонажних розчинів
Основні технологічні параметри
Вимоги до тампонажного каменю
Матеріали для приготування тампонажних розчинів
Обважнювачі для тампонажних розчинів
Література
ВСТУП
Зростання технологічних показників глибокого буріння на нафту і газ багато в чому залежить від організації технології промивки свердловин, складу застосовуваних бурових розчинів і їх технологічних властивостей.
Під технологічними властивостями бурових розчинів слід розуміти вплив промивальних коштів на буриме гірських порід, фільтраційні процеси, очищення стовбура і вибою свердловини, стійкість стінок стовбура, складеними нестійкими породами, зниження опорів руху бурильного інструменту при його контакті з глинистої кіркою і стінками свердловини, розкриття і освоєння колекторів, що містять нафту і газ.
Технологічні властивості бурових розчинів суттєво впливають на працездатність бурових доліт, вибійних гідравлічних і електричних двигунів, бурильних і обсадних труб і іншого підземного бурового обладнання.
Поняття В« бурові розчини В»охоплює широке коло рідких, суспензійних, аерованих середовищ, що мають різні склади і властивості. Термін В«буровий розчинВ» стали застосовувати замість його синонімів - В«глинистий розчинВ», В«промивний розчинВ», В«Промивна рідинаВ».
Тампонажні розчини застосовуються при кріпленні обсадних колон до стінок свердловини, а також при ремонті свердловин. На відміну від бурових розчинів тампонажні здатні перетворюватися на тверде тіло. У переважній кількості випадків в якості терпкої речовини в тампонажних розчинах використовується портландцемент. Тому в навчальних посібниках термін В«кріплення свердловинВ» ототожнюється з терміном В«Цементування свердловинВ».
Цементування свердловин - найбільш відповідальний етап їх будівництва. Значення цементувальних робіт обумовлюється тим, що вони є завершальним процесом, і невдачі при їх виконанні можуть звести до мінімуму успіхи попередньої роботи, аж до втрати свердловини. Недоброякісне цементування свердловин нерідко є єдиною причиною газопроявів, гріфонообразованій і відкритих нафтових і газових фонтанів. Воно призводить до перетокам нафти і газу в інші пласти, мають менший тиск, обводнення продуктивних горизонтів.
Як показує практика, якість наготовлюють і закачуваних в свердловину бурових і тампонажних розчинів, успіх проведених операцій залежить в першу чергу від уміння і знань обслуговуючого персоналу.
Знання основ фізико-хімічних процесів, що відбуваються в розчинах, оброблюваних різними реагентами, впливу цих реагентів на розчини, стінки свердловини і пласти, а також майстерність і вміння управляти складним буровим та цементувальні обладнанням - запорука успішного проведення операцій.
Частина 1 БУРОВІ РОЗЧИНИ
Технологічні функції бурового розчину
Буровий розчин в процесі буріння здійснює ряд функцій, які тим різноманітніше, ніж складніше процес буріння: глибше свердловина, нестійкіший її стінки, вище тиск газу та нафти в разбуріваемих горизонтах.
Процес буріння являє собою сукупність різних операцій, що визначають технологію проходки свердловини, тому функції називаються технологічними.
1 Гідродинамічні функції здійснюються потоком розчину в свердловині і полягають у наступному:
- у виносі вибуреного породи (шламу) з свердловини;
- в перенесенні енергії від насосів до забійним двигунів (турбобура);
- в розмиванні породи на вибої свердловини (гідромоніторний ефект);
- в охолодженні долота в процесі буріння.
2 Гідростатичні функції здійснюються почилих буровим розчином. До цієї групи функцій належать:
- створення гідростатичної рівноваги в системі стовбур свердловини - пласт;
- утримання часток вибуреного породи і обважнювача у зваженому стані при припиненні циркуляції бурового розчину;
- створення гідростатичного тиску на стінки свердловини, складені слабосцементірованнимі або пластичними породами;
- зменшення навантаження на талевих систему.
3 Функції, пов'язані з процесом коркообразованія
Буровий розчин, представляє собою тонку суспензію колоїдних часток (твердої фази) в рідкій середовищі, в процесі руху в пласт утворює на його поверхні і в порах фільтраційну кірку, що перешкоджає або уповільнює подальше надходження розчину. Цей процес поділу рідкої і твердої фаз, у результаті чого відбувається кольматації (закупорювання) стінок свердловини, називається фільтрацією. До цієї групи функцій належать:
- зменшення проникності пористих стінок свердловини;
- збереження або посилення зв'язності слабосцементірованних порід;
- зменшення тертя бурильних і обсадних труб об стінки свердловин.
4 Фізико-хімічні функції полягають у Додатках до бурового розчину спеціальних хімічних реагентів в процесі буріння свердловини, які прийнято називати хімічною обробкою . До цих функцій належать:
- збереження зв'язності порід, що утворюють стінки свердловини;
- оберігання бурового обладнання від корозії та абразивного зносу;
- збереження проникності продуктивних горизонтів при їх розтині;
- збереження необхідних характеристик бурового розчину в процесі буріння свердловини;
- поліпшення буримости твердих порід.
До іншим функціям бурового розчину відносяться:
- встановлення геологічного розрізу свердловини (за складом шламу);
- збереження теплового режиму багаторічномерзлих порід.
Колоїдно-хімічні властивості бурових розчинів
Бурові розчини являють собою фізико-хімічні системи, що складаються з двох або більше фаз. Однофазні системи з двох або більше речовин, що не мають між компонентами поверхні розділу, називаються гомогенними (істинні розчини). Системи, між фазами яких існують реальні поверхні розділу, називаються гетерогенними . До них відноситься більшість бурових і тампонажних розчинів.
дисперсною фазою дисперсійної системи називається речовина, дрібно роздробленою і рівномірно розподілене в іншому речовині, отримав назву дисперсійного середовища . І фаза, і середа можуть бути твердими, рідкими і газоподібними. Бурові і тампонажні розчини відносяться до полідисперсних системам, тобто мають частинки дисперсної фази різних розмірів.
Ступінь дисперсності частинок характеризується дисперсністю, Д -величиною, зворотного поперечного розміру частки, d ( см -1 ). Чим вище дисперсність, тим більше загальна поверхня розділу фаз.
За ступенем дисперсності системи діляться на високодисперсні (колоїдні) і грубодисперсн...
