В современных условиях колонкового бурения очистка скважин от разбуренной породы (шлама) производится непрерывно в процессе бурения при помощи промывочных жидкостей (воды, глинистого раствора, раствора различных солей), а также продувкой сжатым воздухом. Наиболее распространенным способом очистки скважин от шлама до сих пор является применение промывочных жидкостей.
В настоящее время в качестве промывочных жидкостей применяются обычная вода, естественные или специально приготовленные глинистые растворы и аэрированные жидкости. Промывочная жидкость, применяемая в бурении, должна удовлетворять следующим требованиям:
а) полностью очищать забой скважины от разбуренной породы, чтобы долото или коронка работали все время в свежем забое;
б) закреплять стенки скважины при бурении в осадочных рыхлых породах (пески, глины);
в) предупреждать возможность прорыва пластовых вод в скважину в процессе бурения;
г) поддер-живать частицы выбуренной породы во взвешенном состоянии во время перерывов в работе, когда промывочная жидкость находится в скважине в полном покое;
д) охлаждать долото или коронку в процессе бурения.
Если в качестве промывочной жидкости применяется обычная вода, то она может удовлетворить требования только пунктов «а» и «д». Что же касается повышения устойчивости стенок скваяшны при бурении в песчано-глинистых толщах и предупреждения возможности прорыва пластовых вод в скважину, то это достигается созданием противодавления в стволе за счет веса столба промывочной яшдкости. Однако вода, имеющая удельный вес около единицы, не может обеспечить этих условий. Обладая малой вязкостью, вода не обеспечивает удержания частиц породы во взвешенном состоянии даже при кратковременных перерывах в работе, вследствие чего крупные частицы шлама быстро опускаются на забой, образуя пробку. Для своевременной и полной очистки скважины от крупного шлама необходимо придать восходящему потоку воды большую скорость, что приводит к интенсивному размыву малоустойчивых пород в скважине, обвалу их и прихвату бурового инструмента. Кроме того, для получения высоких скоростей циркуляции жидкости в скважине требуется установка промывочных насосов и двигателей к ним повышенной мощности. Поэтому вода как промывочная жидкость применяется главным образом при бурении в твердых породах, не подвергающихся размыву в процессе бурения.
Глинистый раствор выполняет следующую полезную работу в скважине:
а) образует плотную тонкую (0,5—2 мм) глинистую корку на стенках скважины, что повышает устойчивость боковi»rx пород и предупреждает возможность поглощения ими промывочной жидкости;
б) обеспечивает надлежащее гидростатическое давление столба жидкости в скважине, предупреждая этим обвалы боковых пород и прорывы пластовых вод и газа;
в) предупреждает разбухание глин при работах на месторождениях, сложенных глинистыми породами;
г) обеспечивает создание условий, при которых вся разбуренная порода могла бы свободно выноситься на дневную поверхность, а при остановках циркуляции жидкости находилась бы во взвешенном состоянии;
д) обеспечивает достаточное охлаждение долота или коронки;
е) обеспечивает смазку бурильных труб, что приводит к уменьшению трения их о стенки скважины, уменьшает износ труб.
Суспензии (взвеси) содержат относительно крупные твердые частицы размерами от 10 до 0,1 мк. В спокойном состоянии жидкости эти частицы быстро осаждаются на дно сосуда. Коллоидные же растворы содержат частицы глины размерами от 0,1 до 0,001 мк.
В этих растворах частицы глины равномерно распределены в жидкости и находятся в ней во взвешенном состоянии. Такие растворы с течением времени превращаются в студенистую массу.
В процессе обработки глинистым раствором стенок скважины дисперсная фаза обогащается частицами породы, а дисперсионная ( среда (растворитель) — минерализованными водами, встречаемыми в разрезе при бурении скважины. Это обстоятельство приводит к сложным физическим и физико-химическим взаимодействиям между водой, глиной и частицами разбуренной породы.
Важнейшим свойством глинистых растворов, используемым в процессе бурения скважины, является способность их к структуро-образованию.
Образование сплошной скелетной структуры из глинистых частиц (сцепление частиц) происходит в тех случаях, когда они соприкасаются поверхностями, лишенными водной оболочки. Раствор при этом делается малоподвижным и с течением времени приобретает форму студня. Поэтому частицы разбуренной породы, захваченные относительно прочным скелетом, не могут осесть на забой скважины. Разрушение структуры раствора происходит при механическом воздействии, например, при вращении бурильного инструмента. В этом случае связи. между частицами разрываются, структура разрушается и раствор снова становится жидким. Таким образом, для удержания частиц породы во взвешенном состоянии величина так называемого «статического напряжения сдвига» должна быть больше усилия, создаваемого весом частиц породы. В противном случае эти частицы будут разрушать структуру и выпадать в осадок.
В практике бурения скважин применяются так называемые нормальные глинистые растворы, когда в процессе проходки нет осложнений, например, обвалов неустойчивых пород, поглощения промывочной жидкости, встречи минерализованных вод и пр., и специальные промывочные растворы при бурении в осложненных условиях.
Строительные машины и оборудование
→ Для специальных земляных работ
→ Дорожно-строительные машины
→ Строительное оборудование
→ Асфальтоукладчики и катки
→ Большегрузные машины
→ Строительные машины, часть 2,
→ Дорожные машины, часть 2
→ Ремонтные машины
→ Ковшовые машины
→ Автогрейдеры
→ Экскаваторы
→ Бульдозеры
→ Скреперы
→ Грейдеры
Эксплуатация строительных машин
→ Эксплуатация средств механизации
→ Эксплуатация погрузочных машин
→ Эксплуатация паровых машин
→ Эксплуатация экскаваторов
→ Эксплуатация подъемников
→ Эксплуатация кранов перегружателей
→ Эксплуатация кузовов машин
→ Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины
Остались вопросы по теме:
"Очистка скважин от разбуренной породы"
— воспользуйтесь поиском.
→ Машины городского хозяйства
→ Естественная история машин
→ Транспортная психология
→ Пожарные автомобили
→ Автомобили-рефрижераторы
→ Монтаж и эксплуатация лифтов
→ Тракторы