Область применения растворов и их различия
В качестве циркуляционных сред используют техническую воду, малоглинистые, полимерглинистье, полимерные, безглинистые, меловые и саморазрушающиеся растворы.
При вскрытии водоносных горизонтов, представленных мелкозернистыми и среднезернистыми песками с коэффициентом фильтрации до 20 м/сут, и при глубине уровня воды от устья скважины до 3 м применяется техническая вода. Крупнозернистые и грубообломочные породы вскрываются с промывкой водным раствором гипана (3-5%). Плотность такого раствора составляет 1,02-10-3 - 1,06 • 10-3 кг/м3, а условная вязкость до 70с. Разнозернистые пески вскрываются с промывкой стабильным глинистым раствором, получаемым из высококачественных бентонитовых глин (4-6%) с добавкой реагента-стабилизатора, например кмц (1-2%) и др.
Параметры таких растворов следующие:
Плотность, кг/м-3 .......... 1,15*10-3
Условная вязкость, с ........ 33-50
Водоотдача, см3 за 30 мин ...... 6-7
Применяемые химические реагенты должны быть нетоксичными и биологически нестойкими, они не должны взаимодействовать с пластовыми водами, а в случае их взаимодействия не загрязнять и не закупоривать поры и трещины пород продуктивных горизонтов.
Следует избегать применения щелочных препаратов, способствующих гидратации и диспергированию частичек глин в продуктивном горизонте и тем самым снижающих его проницаемость.
Для мелко- и разнозернистых песков с включением гравия рекомендуются меловые растворы состава: мел (5-30%), ушр (8-10%), кмц (0,6-0,8 %), растворы характеризуются следующими свойствами: плотность 1,06-10-3-1,2- 10-3 кг/м3, условная вязкость от 30 до 75с, водоотдача до 2 см3 за 30 мин. Достоинством их считается простота удаления кольматации при солянокислотной обработке. Основным их недостатком является иысокая стоимость по сравнению с глинистыми растворами.
Для вскрытия слабонапорных тонко- и среднезернйетых песков разрабатываются и применяются самораспадающиеся растворы, например крахмальные, содержащие модифицированный крахмал в количестве (4-5%) по массе.
Такие растворы имеют:
Плотность, кг/м3 ...... 1,01*10-8-1,02*10-8
Вязкость, с ........ 18-20
Водоотдача, см8 за 30 мин 12
Крахмальный раствор разрушается на 3-4 сут или за 4-6 ч в случае дополнительной обработки призабойной зоны специальными ускорителями. Самораспадающиеся растворы обеспечивают снижение затрат времени и средств на освоение нидоносного горизонта, позволяют сохранить проницаемость пород.
Для этой же цели применяются растворы без твердой фазы с картофельной мезгой. Она состоит из крахмала (до 60 и клетчатки (до 25%)'- такой раствор состоит из мезги (2> 3%), едкого натра (до 0,15%) и ущр (до 3-6%) и
имеет следующие параметры:
Плотность, кг/м3 ...... 1,02*10-3-1,03*10-3
Условная вязкость, с ... . 30-250
Водоотдача, за 30 мин ... 2-6
Начальное статическое напряжение сдвига, как правило имеет нулевое значение. Ускоренное разрушение раствора достигается за счет закачивания(в пласт цитолитических и амин, политических ферментов: а - амилаза (0,4-0,6 %); оризина пк (0,01- 0,2 %); циторезамина (0,1-0,4%) или дигитамина (0,8%).
При вскрытии трещиноватых пород применяются растворы и пены; используемые для этой цели пав должны быть биологически нестойкими и не вызывать загрязнения продуктивного горизонта.
Достижение максимальной водозахватной способности скважины при вращательном бурении с промывкой возможно только при соблюдении комплекса профилактических мер и требований к приемам вскрытия водоносного горизонта и при последующем эффективном его освоении (разглинизации).
Вскрытие термальных вод. Для сооружения геотермальные скважин применяется только вращательное бурение с пром. Кой и реже с продувкой сжатым воздухом, аэрированным раствором, пеной.
В качестве химических реагентов используются устойчивые, разновидности лигнитов: хромлигниты, хромлигносульфонаты, а также феррохромлигносульфонаты.
Охлаждение промывочных растворов на поверхности обеспечивается путем: 1) увеличения емкости циркуляционной системы и общего количества циркулирующего, раствора; 2) защиты циркуляционной системы от прямого действия солнечных лучей; 3) искусственного охлаждения циркулирующего раствора а) в градирнях (малоэффективно); б) в охлаждающих башни в) с помощью вентиляторов с подачей охлажденного воздуха на вибросито; г), с помощью машинного холода. Температура охлажденного раствора обычно доводится от 16 до 20 °с, реже до 30°с.
Перед вскрытием, как и во всех случаях бурения с промывкой растворами, старый раствор заменяется новым. Скважину промывают водой до полного удаления шлама и кольматанта предыдущего раствора. Оптимальный расход промывочной жидкости устанавливается из расчета, что скорость восходящего потока должна быть не менее 0,7 м/с.
Устье скважины оборудуется специальной противовыбросовой аппаратурой, изготовленной из противокоррозионных и термостойких материалов, по опыту работ в нефтегазовой и химической промышленности с горячими (до 300 °с) коррозионными рассолами.
Вскрытие минеральных вод. При поиске и разведке артезианских минеральных вод скважины, как правило, имеют глубину от 100 до 1000 м и более. Неглубокими скважинами вскрываются холодные железистые и радоновые воды. Скважины глубиной более 1000 м каптируют минеральные (сероводородные, углекисло-сероводородные, соляно-щелочные, сульфидные, азотные и др.) Воды промывку скважин часто производят минерализованной водой того же состава, получаемой из соседних скважин. На ней же готовят глинистые и другие растворы. Следует иметь в виду, что некоторые реагенты, например кмц, запрещается использовать на эксплуатируемых месторождениях. При бурении скважин в этих условиях предъявляются высокие санитарно-гигиенические требования к промывочным и тампонажным растворам, ко всему рабочему инструменту и оборудованию, а также к циркуляционной системе и т. д.
Должны быть приняты меры к:
1) предупреждению поступления промывочной жидкости в эксплуатируемый водоносный горизонт;
2) предотвращению грифонообразования;
3) надежной герметизации устьевого оборудования скважин.
В связи с этим бурильные и обсадные трубы тщательно отмываются и хлорируются перед спуском в скважину. Складирование их должно производиться на специальных стеллажах.
Параметры промывочной жидкости и в первую очередь ее плотность выбирают с учетом пластового давления. В условиях северного Кавказа применяется промывка скважин по методу сбалансированного давления, т. е. При равенстве гидростатического и пластового давлений.
Вскрытие водоносных горизонтов в районах распространения многолетней мерзлоты. В районах крайнего севера и северо-востока ссср водозаборы на глубокозалегающие под мерзлотные воды сооружаются с помощью буровых скважин пока еще редко. При необходимости рекомендуемыми способами могут оыть вращательный, ударный и пневмоударный.
В качестве промывочной среды используются безглинистые и глинистые растворы с противоморозными добавками, а также аэрированные растворы и пены. Безглинистые низкотемпероуростойкие промывочные жидкости состоят из водного полимера (полиакриламида паа; гипана; модифицированного крахмила кр; карбоксилметил-целлюлозы кмц-500) с противоморозпой добавкой: сас1 или сас12. Пример раствора: паа (4 %) + i №с1 (10%) или паа (8%) +сас1 (6%). Изменяя содержание паа, можно регулировать вязкость водного полимера.
Солевого раствора. Температура его замерзания составляет -7 °с.
Вскрытие водоносного горизонта следует производить только с применением крахмально-солевых растворов.
Глинистые растворы рационально получать из высокосортных глинопорошков с расходом их на 1 м3 не более 40-70 и в качестве противоморозной добавки в раствор следует вводить кальцинированную соду. Для стабилизации такого раствора необходимо применять кмц (1;5-2%) или кссб (1-3 %) в последнем случае можно получить аэрированный малоглинистый низкотемпературостойкий раствор. Возможный состав его глинопорошок (6%), кальцинированная сода (10%), к ми (2 %)
раствор характеризуется следующими параметрами
Плотность, кг/м3 ............ 1,13-10
Условная вязкость, с.........29
Водоотдача, см3 за 30 мин ....... 4
Толщина корки, мм.......... °.2
Предельное значение статического напряжения сдвига за 1 и 10 мин, па ..... 0,2-0,6
Температура замерзания, °с ...... 3,6
тел. (067) 409-06-46
тел. (044) 227-29-64
тел. (067) 502-88-12
Бурение скважин малогабаритными установками
тел. (096) 463-65-52
тел. (095) 465-36-19
Copyright © Юрский горизонт Бурение скважин. В Киеве, Киевской области и других регионах.