Назначение буровых растворов. Буровые растворы для бурения геологического разреза Речицкого месторождения, страница 11

Сапропель – это природный материал, в котором сбалансировано столько органических и минеральных составляющих, что при модификации получаются суспензии, отвечающие требованиям бурения скважин. Органическая составляющая, в которую входят биополимерные субстракции, обеспечивает такую устойчивую модификацию, что ей не страшно присутствие солей. Это дает возможность использовать системы при бурении скважин в сложных геологических условиях и вскрытии продуктивных объектов.

Например, при бурении скважин в Беларуси, как уже говорилось выше, используются три типа буровых растворов: пресный – для бурения надсолевых пород; соленасыщенный – для бурения и вскрытия пород с АВПД; минерализованный – для вскрытия пород с АНПД. Уже полностью освоили применения буровых растворов на основе сапропеля во всех интервалах бурения скважин.

В то же время применение растворов на основе органо-минерального сырья (ОМС) – сапропеля экономически целесообразно (см. диаграмму):

Сразу же возникает вопрос, почему же объем бурения не перевести на эту систему. Дело в том, имеющееся оборудование растворного предприятия не может в полной мере обеспечить существующие объемы бурения из-за нехватки мощностей  оборудования для модифицирования сапропеля.

В настоящее время создана технология получения модифицированного сапропелевого порошка. Согласно данной технологии полученный материал имеет вид гранулированного порошка с влажностью до 10%, способного образовывать суспензии с фильтрацией до 5см3/30мин и выходом 12-15м3 раствора из одной тонны.

Отличные результаты были получены при испытании и опробовании растворов на основе сапропеля при бурении и вскрытии продуктивных горизонтов в Западной Сибири. Помимо экономии материальных средств на обработку и поддержание свойств бурового раствора, снижено время на освоение скважины, а дебит их превысил ожидаемый в 1,5-2 раза. И самое главное, что это стабильные данные, полученные по всем скважинам.

Сапропель обладает всеми охранными документами на экологическую чистоту буровых растворов на его основе. Это дает возможность использовать эти системы в сложных природоохранных местах с возможностью неограниченного сброса отработанного бурового раствора на рельеф местности.

6. Очистка бурового раствора

Важным резервом повышения технико-экономических показателей бурения является решение проблемы очистки буровых растворов от выбуренной породы. Избыточное накопление твердой фазы в буровом растворе снижает показатели работы долот, сокращает срок службы бурового оборудования, увеличивает расход материалов и реагентов. Зарубежный и отечественный опыт показывает, что уменьшение концентрации твердой фазы на 1% позволяет улучшить показатели работы долот в среднем на 7-10%.

Очистка бурового раствора производится серийно выпускаемыми механизмами. Обвязка циркуляционной системы предусматривает последовательную очистку бурового раствора: грубую (отстойник, вибросито) и тонкую (гидроциклоны).

Шлам, который образуется при разбуривании пород долотом, редко превышает по размеру 15-20мм. Основная масса породы измельчается на частицы размером 5 и менее мм.

Наличие в буровом растворе крупных и мелких твердых частиц породы отрицательно сказывается на работе бурового оборудования, состоянии скважины и бурового раствора. Увеличение содержания выбуренной породы в буровом растворе приводит к увеличению плотности, вязкости, СНС и др. показателей. Чаще всего для регулирования параметров используют воду, что приводит как к увеличению объемов раствора, так и к дополнительным затратам по его обработке.

В настоящее время в Белоруссии используют как минимум 3-х ступенчатую систему очистки бурового раствора. Грубая очистка (первая ступень) производится на вибросите, тонкая на пескоотделителе типа ПГ (вторая ступень), и на илоотделителе – многокамерной гидрорциклонной установке типа ИГ (третья ступень). Степень очистки бурового раствора, при соблюдении всех норм эксплуатации очистного оборудования, может достичь 80%, все остальное представляет балластовый материал, ухудшающий показатели бурения.

Трехступенчатая система очистки бурового раствора, используемая при бурении скважин на нефтяных месторождениях Белоруссии не обеспечивает требуемого уровня удаления выбуренной породы. Использование отстойника (шламоотделителя) позволяет более продуктивно использовать очистное оборудование, тем самым повысить степень его очистки, уменьшить объем наработки раствора.