Буровые промывочные растворы

Celpol-RX(SL) - экспериментальный импортный реагент вводится для понижения водоотдачи.

Графит - смазочная добавка. Порошок марок ГС-1, ГС-2, ГС-3 и ГС-4, применяется совместно с нефтью (СМАД-1) или отработавшим маслом в количестве 1-2%. Поставка в мешках массой 40 кг. Срок хранения не ограничен.

Т-66, Т-80 - флотореагенты, жидкость плотностью 1,02-1,05 г/см3, добавляются в промывочную жидкость в виде водного раствора 50%-ной концентрации. Применяются как стабилизаторы в соленасыщенных промывочных жидкостях, пеногасители и поглотители сероводорода. Величина добавки 0,5-1% (в пересчете на товарный продукт). Пожароопасны, при добавке 10% воды не горят. Поставки в железнодорожных цистернах. Срок хранения не ограничен.

Хлористый калий или хлоркалий-электролит - ингибитор диспергации глины. Повышает устойчивость раствора к воздействию солей, устойчивость горных пород, а также улучшается качество вскрытия пласта. Порошок (гранулы, кристаллы) или куски различного размера. Добавляется в промывочную жидкость в товарном виде. Величина добавки 1-7%, зависит от типа и влажности разбуриваемых глинистых пород и типа промывочной жидкости. Поставляется в мешках массой 40-50 кг или навалом в крытых вагонах. Гарантийный срок годности 6-12 мес.

ДСБ-4ТМП - смазочная добавка.

НТФ - нитрилтриметил фосфоновая кислота. Понизитель вязкости.

ФХЛС - феррохромлигносульфонат. Понизитель вязкости. Порошок, добавляемый в промывочную жидкость с pH=8,5-9,5 в сухом виде или в виде водного раствора 30-40%-ной концентрации. Величина добавки 2-3% (в пересчете на товарное вещество). Сильно вспенивает. Поставка в мешках массой 40 кг. Гарантия 12 мес.

2.2 Обоснование выбора типа растворов по интервалам бурения

Основной исходный раствор - глинистый буровой раствор для первого интервала бурения. Данный тип раствора вполне приемлем для бурения данной площади. Если в процессе бурения корректно регулировать свойства (=1,14-1,16 г/см3, УВ=60-80 с, ПФ=5-6 см3/30 мин, СНС=15,25(20,35) мгс/см2, pH=8-8,5) бурового раствора, то на этом растворе можно бурить до глубины 1515 м. Осложнения в этом разрезе не серьезные, если не отклоняться от параметров бурового раствора по ГТН.

Для бурения нижележащего интервала следует перейти на ингибированный раствор, так как в интервале 1515-2500 м предположительно может наблюдаться сужение ствола скважины вследствие разбухания глин. На этом интервале не стоит использовать РУО, так как их применение может оказаться не целесообразным. А осложнения, связанные с литологией, легко ликвидировать, придерживаясь технологии бурения и обработки бурового раствора.

Данные растворы грамотно подобраны и оправдывают себя, ввиду того что затраты на химреагенты минимальны, не нужны дополнительные емкости (исходный раствор - основа, при бурении нижележащих интервалов добавляются только различные присадки).

2.3 Обоснование параметров буровых растворов

В связи с опасностью проявления, строго нормируется плотность бурового раствора, остальные параметры проектируются, исходя из имеющихся научных знаний и опыта промыслового бурения.

Интервалы 1,2,3 совместимы по условиям бурения.

(1)

где PПЛ - пластовое давление, Па,

KП - коэффициент превышения гидростатического давления бурового раствора над пластовым давлением, при H=1200-2500 м KП=1,05-1,1,

g - ускорение свободного падения, g=9,81 м/с2,

H - глубина залегания кровли горизонта с максимальным градиентом пластового давления, м;

Таблица 13

Предварительные значения параметров буровых растворов

2.4 Обоснование рецептур буровых растворов

В интервалах бурения 1,2,3,4 необходимо предварительно заменить реагент Celpol -RX (SL) на аналогичный по свойствам отечественный - гивпан. А при вскрытии продуктивного пласта вместо двух реагентов - понизителей вязкости использовать один экспериментальный реагент: ЛСТП - лигносульфанат технический порошковый. Это сэкономит средства на строительство скважины.

Таблица 14

Технологическая карта поинтервальной обработки растворов при бурении скважин на Сугмутском месторождении.

Примечание: остальное - вода.

3. Уточнение рецептур буровых растворов

3.1 Постановка задачи

Объектом исследования является интервал бурения на хлоркалиевом растворе (1515-2500 м). Исходный буровой раствор представлен в таблице 15.

Таблица 15

Исходный буровой раствор

Параметры бурового раствора после химической обработки приведены в таблице 16.

Таблица 16

Необходимый буровой раствор

Средствами регулирования являются химреагенты: КМЦ, ФХЛС, НТФ.

Планирование и реализация эксперимента включает следующие основные этапы:

- разработка матрицы планированного эксперимента;

- выполнение лабораторных экспериментов;

- обработка результатов опытов.

3.2 Разработка матрицы планированного эксперимента

Выбираем факторы и уровни их варьирования. Факторами являются химреагенты, а уровнями варьирования - их концентрации.

Применение плана типа 2K рассмотрим на примере исследования влияния трех химических реагентов: КМЦ, ФХЛС, НТФ, на показатель фильтрации буровых растворов.

КМЦ: 0,2-0,5%; ФХЛС: 0,5-1,5%; НТФ: 0,01-0,03%.

По формуле (2) рассчитывается основной уровень, где i - номер фактора.

(2)

По формуле (3) рассчитывается интервал варьирования.

(3)

Для математического описания влияния трех химических реагентов на свойства бурового раствора используемая модель первого порядка имеет вид:

(4)

Рассчитанные значения выбранных уровней (нижний и верхний уровни концентрации реагентов в растворе) варьируемых факторов (трех химических реагентов) заносятся в таблицу 17.

Таблица 17

Значения варьируемых факторов

Матрица планирования эксперимента с расчетными столбцами взаимодействия факторов представлена в таблице 18.

Таблица 18

Матрица планированного эксперимента

3.3 Результаты опытов и их обработка. Заключение

Результаты восьми опытов вносим в таблицу 19.

Проверка однородности дисперсий проводится с целью принятия решения о возможности их использования для регрессионного анализа путем сравнения значений расчетного (Gp) и табличного (GT) критериев Кохрена. Если GT >GP, то гипотеза об однородности дисперсии принимается.

Расчетное значение критерия Кохрена определяется по формуле:

(5)

гдеSu2 -дисперсия параллельных опытов,

N - количество опытов,

u - порядковый номер опыта.

Дисперсию параллельных опытов определяем по формуле:

(6)

гдеr - число параллельных опытов,

v - порядковый номер повторного опыта,

yuv - значения параметров оптимизации в повторных опытах,

yu - среднеарифметическое значение параметров оптимизации.

Определим расчетное и табличное значение критерия Кохрена.

GT выбираем из таблицы 7 [1] при числе степеней свободы f1=r-1 и f2=N, т.е. f1=3-1 и f2=8, и заданном уровне значимости p=0,05.

В нашем случае GT=0,51. Так как GT >GP, гипотеза об однородности дисперсии принимается.

Таблица 19

Результаты испытаний и расчета дисперсий опытов

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5