Файл: Элияшевский, И. В. Типовые задачи и расчеты в бурении учеб. пособие.pdf

щенных УЩР. NaCl вместе с ССБ используется также для снижения водоотдачи и вязкости растворов.

Гексаметафосфат натрия (ГМФН) предназначен для снижения вязкости растворов. Он способен разжижать раствор лишь в преде­ лах концентрации до 1,5%. С увеличением концентрации ГМФН происходит коагуляция и загустевание раствора. При высоких тем­ пературах реагент неустойчив. ГМФН следует применять в основном для снижения вязкости утяжеленных растворов, обработанных УЩР.

Синтан ПЛ применяется в виде растворов 5—-10%-ной концен­ трации в щелочных реагентах или в воде для снижения вязкости утяжеленных глинистых растворов. Глинистая корка при этом ста­ новится тоньше и плотнее. Производство такого реагента ограничено вследствие недостатка сырья. Поэтому разработаны новые недефйцитные реагенты, в частности синтан ПС, являющийся активным пони­ зителем вязкости и имеющий ряд преимуществ перед УЩР, ССБ, КССБ и ГМФН.

Окисленный лигнин — понизитель вязкости растворов. В зави­ симости от применяемого окислителя получаемый продукт условно называется нитролигнином или хлорлигнином.

Полифенольный лесохимический реагент — понизитель вязкости (ПФЛХ). При обработке утяжеленных глинистых растворов ПФЛХ дает хорошие результаты: уменьшается вязкость раствора и сокра­ щается расход утяжелителя в 1,5—2 раза и каустической соды в 3—4 раза.

Гипан повышает термостойкость глинистых растворов. Добавки его до 1 % обеспечивают низкие водоотдачи при температуре 200 °С. Еще меньшее количество гипана может быть применено при комби­ нировании с УЩР.

Хроматине реагенты — хроматы и бихроматы калия и натрия — применяются в условиях высоких забойных температур для предот­ вращения загустевания растворов. Эти реагенты наиболее эффективны при температуре свыше 100 °С, когда другие реагенты, служащие для понижения вязкости, перестают действовать.

Обработка промывочных жидкостей химическими реагентами является сложным процессом, зависящим от количества и качества химических реагентов, характера воздействия их на раствор, а также целого ряда других факторов, в том числе физико-химических свойств твердой фазы раствора. В качестве последней могут быть разнообраз­ ные горные породы — глины, мергели, известняки и др. Даже от­ дельные виды твердой фазы (например, глины бывают неоднородны по своему составу. В связи с этим одни и те же химические реагенты могут оказывать различное действие на растворы с неодинаковой фазой. Поэтому для успешного бурения скважин в осложненных условиях обработка растворов одним каким-нибудь даже высокоэф­ фективным реагентом бывает недостаточной. В связи с этим приме­ няется комбинированная химическая обработка. Рецептуру хими­ ческих реагентов необходимо разрабатывать индивидуально для

77

каждой скважины. Химическая обработка раствора должна проте­ кать в два этапа.

Целью первого этапа химической обработки является получение буровой жидкости с заданными свойствами. Вторичная обработка применяется для поддержания этих свойств.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ТЩР ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГЛИНИСТОГО РАСТВОРА В ЗАДАННОМ ИНТЕРВАЛЕ

Задача 39. Определить количество сухого торфа для обработки глинистого раствора при следующих данных

ный на пресной воде, обрабатывают торфощелочным реагентом (ТЩР)

где 7 ИСХ— исходный объем глинистого раствора в скважине до обра­ ботки его химическими реагентами, соответствующий забою сква­ жины, с которого начата химическая обработка,

^исх = ^скв+ ^ж + 7 ч.

7 скВ — объем скважины до обработки глинистого раствора химиче­ скими реагентами

7 СКВ= 0,0725-500 = 36 м3.

Здесь 0,0725 м3 — внутренний объем 1 м обсадной трубы диаметром 325 мм (СУСН, табл. 15); 500 м — глубина, с которой начата хими­ ческая обработка глинистого раствора. 7 Ж— объем желобной системы (4—7 м3); 7 Ч— объем приемных чанов у буровых насосов (10—40 м3). Принимая 7 Ж= 5 м3, 7 Ч= 35 м3, получаем

7 ИСХ= 36 + 5 + 35 = 76 м3.

n lt п 2, . . ., пп — нормы расхода сухого торфа в 1 кг на 1 м проходки с учетом скорости бурения и диаметра скважины. Согласно СУСН

(табл. 7), п г = 38,2; п2 — 28; Ц, 12, . . . , / „ — интервалы скважины,

78

соответствующие данной норме, в м. В нашем примере 1г = 2000 —

-500 = 1500 м; 12 = 2500 — 2000 = 500 м.

Подставляя полученные данные в формулу, определяем потребное количество сухого торфа

Q = 0,06 • 76 + 0,001 (38,2 • 1500 + 28 • 500) ■0,5 = 35,2 т.

Для получения количества торфа с содержанием влаги, регламен­ тированной техническими условиями на поставку, умножаем коли­ чество сухого торфа на коэффициент 1,6, тогда

<?т = 35,2 • 1,6 = 56,4 т.

Количество каустической соды берется равным в среднем 20% от весового количества торфа

Qk. с = 0,2@ — 0,2 • 35,2 7 т.

П р и м е ч а н и е . 1. Количество УЩР для обработки глинистого раствора определяется аналогично Т1ЦР.

2. При бурении на морской воде нормы расхода ТЩР и УЩР увеличива­

3. В табл. 7 СУСН нормы расхода даны в числителе для неутяжеленных растворов, в знаменателе — при бурении утяжеленными растворами плотностью выше 1,7 г/см3.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ССЙ, КАУСТИЧЕСКОЙ СОДЫ

ИГАЗОЙЛЕВОГО КОНТАКТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГЛИНИСТОГО РАСТВОРА

ВЗАДАННОМ ИНТЕРВАЛЕ

Задача 40. Определить количество ССБ, каустической соды и газойлевого контакта, потребных для химической обработки гли­ нистого раствора, начиная с глубины 1000 м, на которую спущена 273-мм промежуточная колонна. Дальше углублять скважину плани­ руется долотом диаметром 243 мм до глубины 2000 м. Плановая ско­ рость бурения 900 м/ст.-мес.

Значения букв, входящих в формулу, приведены в задаче 39.

Кскв = 0,0499 • 1000 = 49,9 м3.

Здесь 0,0499 м3 — внутренний объем 1 м обсадной трубы диа­ метром 273 мм (СУСН, табл. 15); 1000 м — глубина, с которой начата химическая обработка глинистого раствора. Тогда

FHCX= 49,9 + 5 + 35 = 89,9 м3.

79

Пользуясь данными табл. 9 СУСН, определяем норму расхода ССБ на 1 м проходки, пх — 13,7. Тогда

Q = 0,09 • 89,9 + 0,001 • 13,7 ■1000 = 21,8 т.

Потребное количество каустической соды берем в размере 20% от ^подсчитанного количества ССБ, т. е.

QK C= 0,2- 21,8 = 4,36 т.

Для борьбы со вспениванием глинистых растворов в них добавляют 20% газойлевого контакта от веса ССБ.

Qr. к ~ 0,2 • 21,8 — 4,36 т.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА КМЦ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГЛИНИСТОГО РАСТВОРА В ЗАДАННОМ ИНТЕРВАЛЕ

Задача 41. Найти количество КМЦ, потребное для обработки глинистого раствора с глубины 800 м. Бурение в глинах и гипсах требует, чтобы при солености фильтрата 8% водоотдача раствора составляла 8—10 см3 за 30 мин.

Плановая скорость бурения 700 м/ст.-мес.

Решение. Расход КМЦ для обработки глинистого раствора опре­

где К — коэффициент, показывающий количество КМЦ, необходи­

Ускв = 0,0725.800 = 58 м3.

Здесь 0,0725 м3 — внутренний объем 1 м обсадной трубы диаметром 325 мм (СУСН, табл. 15); 800 м — глубина, с которой начата хими­ ческая обработка глинистого раствора.

Тогда

Кисх = 58 + 5 + 35 = 98 м3.