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

3. Назначение буровых растворов

Буровые растворы – главное технологическое средство, обеспечивающее бурение и сохранение необходимой продуктивности скважин. При бурении скважин растворы выполняют различные функции, которые подразделяются на пять основных групп.

 1. Гидродинамические функции.

Обусловлены вязкостью, инерцией и другими свойствами движущейся жидкости:

- вынос выбуренной породы из скважины и освобождение от нее на поверхности;

- перенос энергии от насоса к забойному двигателю;

- размыв породы на забое скважины (гидромониторный эффект);

- отвод тепла от долота при его работе на забое скважины.

 2. Гидростатические функции.

Обусловлены весом бурового раствора, оказывающим давление на стенки скважины, прочностью раствора на сдвиг:

- предотвращение проникновения в ствол газа, нефти и воды из пластов, формирование стенок скважины;

-  удержание частиц выбуренной породы и утяжелителя во взвешенном состоянии    при прекращении циркуляции;

- сохранение целостности стенок скважины, сложенных слабосцементированными породами;

-  уменьшение нагрузки на талевую систему.

  3. Коркообразующие функции..

Обусловлены способностью буровых растворов образовывать в проницаемых породах скважины фильтрационную корку, обладающую низкой проницаемостью и высокой прочностью:

- уменьшение проницаемости стенок скважины;

- сохранение или усиление связанности слабосцементированных пород;

- уменьшение трения бурильных и обсадных труб о стенки скважины.

  4.Физико-химические функции.

Обусловлены физико-химическим взаимодействием компонентов бурового раствора с породами, составляющими стенки скважины, с пластовыми водами, бурильным инструментом:

- сохранение устойчивости стенок скважины;

- предохранение бурового оборудования от коррозии и абразивного разрушения;

- сохранение естественной проницаемости продуктивных горизонтов при их вскрытии;

- сохранение необходимых технологических свойств раствора для ускоренного углубления скважины;

-   улучшение буримости породы.

 5. Прочие функции:

-  сохранение теплового режима в многолетнемерзлых породах при их разбуривании;

-   изучение геологического разреза скважины и выбуренной породы при помощи    геофизической аппаратуры.

4. Выбор типа бурового раствора

Для достижения наилучших технико-экономических показателей бурения важен правильный выбор типа бурового раствора, т.е. его компонентного состава и целевого назначения.

Выбор типа бурового раствора до настоящего времени не имеет формализованных правил, и поэтому его проводят на основании практики бурения и опыта инженеров по буровым растворам. Такой подход не учитывает множество альтернатив, из которых необходимо выбрать одно решение, руководствуясь стоимостными и другими критериями.

Основа выбора допустимых типов буровых растворов - соответствие составов буровых растворов разбуриваемым породам на всем интервале бурения до спуска обсадной колонны.

Встречающиеся при бурении скважин горные породы в зависимости от их подверженности воздействию буровых растворов, разделены на четыре типа: глинистые, хемогенные, породы-коллекторы и твердые (не склонные к обвалообразованию) породы.

Выбор бурового раствора должен включать следующие операции:

-  получение от геологической службы необходимой информации по породам, слагающим разрез скважины;

-  выбор соответствующего типа бурового раствора, которые могут быть использованы при разбуривании данного класса пород;

-  проверка типа бурового раствора на соответствие тем ограничительным требованиям, которые обусловлены свойствами пород, залегающих в неперекрываемых одной обсадной колонной интервале, и условиям бурения.

Рассмотрим, как реализуется указанное положение применительно к каждой группе пород.

Выбор типа бурового раствора для глинистых отложений происходит с учетом их категории устойчивости (твердости) (см. табл. 2).

В зависимости от устойчивости глинистые породы подразделяются на пять групп (см. табл. 1).

Таблица 1.

Классификация соответствия твердости глинистых пород показателям их геолого-геофизической оценки:

Таблица 2.

Рекомендуемые типы буровых растворов для предупреждения нарушения устойчивости глинистых пород: