|
В.И. Мищенко, А.В. Кортунов
В книге изложены вопросы приготовления, очистки и дегазации буровых растворов, теоретические и практические рекомендации по управлению их свойствами. Приведены сведения об устройствах, правилах и выборе для конкретных условий бурения всего оборудования циркуляционных систем.
Рассмотрены типы и конструкции стационарных и мобильных циркуляционных систем и систем для бурения на депрессии.
Для инженерно-технических и научных работников буровых предприятий и специалистов, занимающихся разработкой бурового оборудования и его эксплуатацией.
Может быть полезна как пособие для студентов со специализацией «Бурение нефтяных и газовых скважин».
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ.
1.1. Общие сведения о системе промывки скважин.
1.2. Назначение и примерный компонентный состав буровых растворов.
1.3. Параметры буровых растворов.
1.4. Плотность.
1.5. Пластическая вязкость и показатель фильтрации.
1.6. Статическое и динамическое напряжение сдвига.
1.7 Увлажняющая способность бурового раствора.
1.8. Коэффициент трения.
1.9. Гранулометрический состав твердой фазы буровых растворов.
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ
2.1. Введение.
2.2. Оценка материалов, применяемых для приготовления буровых растворов, по коллоидно-химической активности.
2.2.1. Исследование коллоидно-химической активности глин.
2.2.2. Совершенствование методики определения содержания коллоидных частиц в глинистых суспензиях методом адсорбции МС. Коэффициент коллоидальности.
2.2.3. Расчетный метод определения коэффициента коллоидальности глинистых пород.
2.2.4. Оценка активности органических химических реагентов.
2.2.5. Оценка активности утяжелителей.
2.2.6. Исследование влияния некоторых факторов на коллоидно-химическую активность глин.
2.2.7. Использование катион-активных красителей для определения активности материалов.
2.3. Количественные зависимости между показателями свойств буровых растворов и их компонентным составом.
2.4. Приготовление глинистых растворов с заданными параметрами.
2.5. Влияние содержания и состава твердой фазы на технико-экономические показатели бурения.
2.6. Проектирование компонентного состава буровых растворов, обеспечивающих устойчивость ствола скважины.
2.7. Методы регулирования содержания твердой фазы буровых растворов и оценка их технико-экономической эффективности.
2.7.1. Метод разбавления.
2.7.2. Метод замещения.
2.7.2.1. Первый метод замещения.
2.7.2.2. Второй метод замещения.
2.7.3. Механические методы.
2.7.4. Химические методы.
2.7.5. Применимость различных методов регулирования содержания твердой фазы.
2.8. Расчет экономической эффективности совершенствования средств очистки.
3. ТРЕБОВАНИЯ К НАЗЕМНОМУ ОБОРУДОВАНИЮ ЦИРКУЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ
3.1. Объемы материалов и жидкостей, обрабатываемых в процессе бурения скважины.
3.2. Технологические требования к системе очистки.
3.3. Требования к оборудованию для приготовления и хранения бурового раствора.
3.4. Стандартизация циркуляционных систем.
3.5. Основные правила выбора оборудования циркуляционных систем.
4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ.
4.1. Вибросита.
4.1.1. Назначение и устройство вибросит.
4.1.2. Расчет траектории движения виброрамы с самосинхронизирующимися дебалансными вибраторами.
4.1.3. Обеспечение пуска электродвигателей вибраторов.
4.1.4. Обеспечение самосинхронизации при вращении дебалансов.
4.1.5. Подбор подшипников вибраторов.
4.1.6. Пропускная способность вибросит.
4.1.7. Номограмма для выбора требуемого размера ячейки сетки вибросит.
4.1.8. Приближенный расчет пропускной способности вибросит.
4.1.9.Взаимосвязь транспортирующей способности вибросита с коллоидальностью разбуриваемых пород и характером химической обработки буровых растворов.
4.1.10. Типоразмерный ряд вибросит.
4.1.11. Практические рекомендации по применению вибросит.
4.2. Гидроциклонная очистка.
4.2.1. Устройство и работа гидроциклона.
4.2.2. Расчет очистной способности гидроциклонов.
4.2.3. Расходные характеристики гидроциклонов.
4.2.4. Устройство и работа некоторых гидроциклонных установок.
4.2.5. Правила эксплуатации песко- и илоотделителей.
4.2.6. Ситогидроциклонные сепараторы.
4.3. Центрифуги.
4.3.1. Устройство и работа.
4.3.2. Технологические схемы использования центрифуг в бурении.
4.3.3. Расчет технологических параметров центрифуг.
4.3.4. Промышленные центрифуги для буровых растворов.
4.3.5. Расчет экономической эффективности применения центрифуг.
4.3.5.1. Экономический эффект, получаемый от использования центрифуги, при очистке неутяжеленного бурового раствора.
4.3.5.2.Экономический эффект, полученный от использования центрифуги для регенерации барита из утяжеленного бурового раствора.
4.4. Блоки коагуляции и флокуляции.
4.4.1. Назначение и конструктивное устройство.
4.4.2. Технология преработки буровых растворов на БКФ.
5. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ, ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ.
5.1. Гидросмесители.
5.2. Диспергаторы.
5.3. Перемешиватели механические.
5.4. Шламовые насосы.
5.4.1. Традиционные конструкции шламовых насосов.
5.4.2. Новые насосы Компании «Техномехсервис».
5.5. Комплектные блоки приготовления.
5.3. Емкостное оборудование циркуляционной системы.
5.3.1. Емкости циркуляционной системы.
5.3.2. Трубопроводы и низконапорная трубопроводная арматура.
6. ДЕГАЗАЦИЯ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ
6.1. Значение дегазации для безопасности процесса бурения.
6.2. Способы дегазации жидкостей.
6.3. Факторы, влияющие на процесс дегазации бурового раствора.
6.4.Технологические схемы дегазации бурового раствора.
6.5. Конструктивное устройство, принцип действия и технические характеристики дегазаторов.
6.6. Расчет параметров вакуумных дегазаторов.
6.7. Обзор некоторых типов отечественных и зарубежных дегазаторов.
6.8. Некоторые особенности дегазации буровых растворов дегазаторами различных типов.
6.8.1. Экспериментальный стенд.
6.8.2. Результаты стендовых испытаний.
6.9. Дегазаторы в системах приготовления растворов.
6.9.1. Процесс приготовления с точки зрения дегазации.
6.9.2. Работа центробежного винтового дегазатора в составе эжекторного гидросмесителя.
6.9.3. Конструкции дегазаторов–смесителей для приготовления буровых растворов.
7. КОМПЛЕКТНЫЕ ЦИРКУЛЯЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ.
7.1. Циркуляционные системы для бурения глубоких скважин.
7.2. Мобильные циркуляционные системы для капитального ремонта скважин и бурения вторых стволов.
7.3. Циркуляционные системы для бурения в условиях депрессии.
Введение
Процессы очистки, приготовления и дегазации буровых промывочных жидкостей (буровых растворов) занимают важное место среди других процессов строительства и ремонта глубоких скважин. Современная буровая установка немыслима без эффективной системы удаления выбуренной породы и газа из промывочной жидкости. Длительное и многократное воздействие на буровой раствор высоких температур, сдвиговых напряжений, пластовых флюидов требуют не только глубокой очистки раствора от механических примесей, но и непрерывной обработки раствора соответствующими материалами и реагентами, что в свою очередь предполагает оснащение наземной части бурового комплекса соответствующими техническими средствами. Углубление требований к качеству строительства скважин, связанное с истощением месторождений, ужесточение природоохранного законодательства, выход в нефтедобывающие районы со сложными климатическими и геолого-техническими условиями существенно повысили в последние годы уровень требований к
технике и технологии очистки и приготовления буровых растворов. Поддержание свойств бурового раствора в заданных пределах особенно важно при вскрытии продуктивных пластов. Огромные затраты, понесенные при сооружении скважины, могут оказаться напрасными, если при вскрытии продуктивного пласта не была приготовлена промывочная жидкость с требуемыми свойствами и не было уделено достаточно внимания работе средств очистки. Трудно переоценить роль средств очистки в обеспечении экологической безопасности процесса бурения. Именно средства очистки и эффективная технология химической обработки раствора обеспечивают минимизацию объемов жидких отходов бурения, позволяют перейти к прогрессивной безамбарной технологии строительства нефтяных и газовых скважин.
В то же время вопросам приготовления и очистки буровых растворов в специальной литературе уделяется недостаточно внимания. Справочные пособия содержат сведения об устаревшем и снятом с производства оборудовании. В имеющихся публикациях устройство и использование средств очистки и приготовления слабо увязывается с вопросами регулирования компонентного состава буровых промывочных жидкостей и в целом с технологией промывки скважин.
Назначение предлагаемой книги – дать возможно более подробное описание современных технических средств очистки, дегазации и приготовления буровых растворов и представить устройство и работу этого оборудования в тесной связи с его технологическим назначением. Основой представляемого материала являются разработки авторов, выполненные ими во время работы в НПО «Бурение» и в Компании «Техномехсервис» - специализированного предприятия, созданного в 1992 году для целей разработки и производства нового оборудования циркуляционных систем буровых установок.
По вопросам приобретения данной книги обращайтесь в компанию "Техномехсервис"
|
