ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Быстрый рост промышленности буровых растворов из "Состав и свойства буровых агентов" После того как в 1915 г. был создан Калифорнийский отдел по добыче нефти и газа, штат инженеров в нефтяной промышленности начал расти. Обычно эти инженеры были заняты только проблемами добычи, а бурению уделяли мало внимания. Однако в Обзоре работ на калифорнийских нефтяных промыслах , сообщалось о нескольких совещаниях, посвященных использованию буровых растворов, а некоторые из этих материалов были перепечатаны в изданиях нефтяной промышленности. [c.54] В какой-то мере- был изучен механизм коркообразования в стволе скважины. Позднее Керван установил, что твердая фаза бурового раствора не проникает в песчаник даже при давлении, превышающем 14 МПа, а фильтрат бурового раствора внедряется в пласт, благодаря чему на его поверхности образуется глинистая корка (рис. 2.4). [c.54] Образование глинистой корки на поверхности нефтеносного песчаного пласта могло либо помешать выявлению признаков нефти в процессе бурения, либо создать трудности во время вызова притока в скважину. Таким образом возникло требование к буровому раствору, заключающееся в том, что его применение не должно мешать сбору информации в ходе бурения или на стадии заканчивания скважины. [c.54] Некоторое внимание начали обращать на методы обработки буровых растворов в промысловых условиях и возникающие при этом проблемы. Тем не менее в большинстве районов типичный подрядчик, использующий роторный способ бурения, не обращал серьезного внимания на состояние применяемого бурового раствора. Обычно его считали хорошим или плохим в соответствии с мнением и опытом отдельного бурильщика . На основе практики горнодобывающей промышленности в сфере обогащения руд в ряде районов интенсивного бурения были размещены установки для централизованной регенерации буровых растворов. [c.54] Из опыта керамической промышленности специалисты по химии буровых растворов взяли на вооружение методы исследования суспензий глин с помощью таких приборов, как вискозиметры Макмайкла и Стормера (рис. 2.5). Однако применяемые в керамической промышленности понизители вязкости, такие как каустическая сода и силикат натрия, обычно бывали неэффективными для буровых растворов. Подходящими для них оказались щелочные растворы различных природных тан-нинов, а также пиро- и полифосфаты. [c.55] Для измерения кажущейся вязкости буровых растворов на промыслах X. Н. Марш предложил простую прочную воронку. X. Н. Херрик обратил внимание на отчетливо выраженное различие в поведении потоков глинистых растворов и воды. Он указал на то, что кажущуюся вязкость, измеренную при помощи вискозиметра Стормера, нельзя использовать для расчета давления, требуемого для перекачки бурового раствора по трубам. Для этого, по его мнению, нужно использовать вискозиметр, из которого раствор истекает под давлением. [c.55] На первом Мировом нефтяном конгрессе в 1933 г. было представлено пять докладов, посвященных буровым растворам. С 1930 по 1939 г. было опубликовано больше статей о буровых растворах, чем за 40 лет с начала применения роторного способа бурения на месторождении Корсикана (шт. Техас) в 1890 г. Первая книга, посвященная этой теме, вышла в свет в 1936 г. Ее авторы П. Эванс и А. Рейд не только цитировали наиболее важные статьи о буровых растворах, но и дали многочисленные ссылки на связанные с этим вопросом публикации в научной литературе. Кроме того, они сделали обзор результатов лабораторных и промысловых исследований бурового раствора компаний Бурма ойл . [c.56] Рьюбел, работая в компании Юнион ойл , приступил к изучению механизма образования глинистой корки и фильтрации раствора в песчаные керны. Джонс и Бэбсон сообщили об исследованиях при давлениях до 28 МПа и температурах до 135 °С. Отмечались явные различия в фильтрационных характеристиках нескольких буровых растворов. Главной целью исследований было не предотвращение загрязнения продуктивного пласта, а обеспечение устойчивости ствола. Исследования показали, что породы обваливались в тех случаях, когда глинистые корки были толстые и в пласт поступали очень большие объемы воды. Когда та кие буровые растворы заменяли растворами, которые образовывали тонкие фильтрационные корки и характеризовались низкой водоотдачей, осложнения прекращались вообще либо становились не столь существенными. Однако лабораторное оборудование для исследований фильтрации нельзя было использовать в промысловых условиях. Позднее Фил X. Джонс описал простое надежное устройство для использования на промыслах. Этот прибор (рис. 2.6 2.7) с небольшими усовершенствованиями продолжает оставаться стандартным устройством, используемым для оценки характеристик бурового раствора на буровой. [c.57] Фильтр-пресс (или как его называли испытатель коркообразования ) позволяет инженеру по буровым растворам установить связь между физическими свойствами бурового раствора и специфическими осложнениями в стволе скважины. Теме фильтрации посвящена глава 6. [c.57] Проблемы удалось решить не путем увеличения плотности бурового раствора, а использованием раствора с низким предельным статическим напряжением сдвига. Было решено, что для надежного контроля свойств бурового раствора необходимо измерять предельное статическое напряжение сдвига непосредственно на буровой. [c.58] Несколько исследователей подчеркивали значительное влияние гелеобразующей коллоидной глины на поведение бурового раствора. Структурообразование при низких концентрациях глины свидетельствовало о ее коллоидности. Однако до появления фильтр-пресса в качестве промыслового прибора практического способа оценки коллоидности не было. Поскольку фильтрационные свойства бурового раствора зависят от природы и доли коллоидного материала в суспензии, фильтр-пресс позволяет оценить коллоидную фракцию в целом, и следовательно, внедрение этого прибора стало важным достижением в совершенствовании технологии промывки ствола скважины. [c.58] По мере выявления осложнений, обусловленных буровыми растворами, возникла необходимость в улучшении наблюдений за работой с буровыми растворами на буровой. Американская ассоциация подрядчиков по бурению нефтяных скважин обратилась в Техасский университет за помощью по обучению буровых бригад. Примерно в 1945 г. в районах активных буровых работ были организованы курсы для промыслового персонала под руководством Джона Вудрафа. В 1946 г. появилось, а затем было пересмотрено и расширено по мере продолжения работы этих курсов, учебное пособие Принципы регулирования свойств бурового раствора . Ответственность за подготовку этого пособия взял на себя Комитет по изучению буровых растворов в юго-западных округах. Оно было выпущено в 1950 г., а затем переиздавалось (издания с восьмого по десятое) в 1951— 1955 гг. тем же комитетом. Редактором 11-го издания (1962 г.) был X. У. Перкинс, а 12-го (1969 г.) — У. Ф. Роджерс. Принципы регулирования свойств буровых растворов стали главным пособием при обучении тысяч людей, непосредственно связанных с практическим применением буровых растворов. [c.59] Вернуться к основной статье