Функции и основные цели
применения бурового раствора
А. Вынос частиц породы на поверхность
1.Соответствующая несущая и суспендирующая способности раствора.
Несущая и суспендирующая способности увеличиваются путем :
а)увеличения вязкости;
б)увеличения плотности;
в)усиления выпадения частиц на поверхность за счет низкого содержания твердой фазы и вязкости.
2.Скорость восходящего потока.
а)Частицы породы плотностью ~2,54 г/см3 погружаются в раствор плотностью менее .
б)Для очистки ствола необходимо, чтобы скорость восходящего потока превышала скорость осаждения частиц.
Б. Контроль пластового давления на поверхности
Давление, создаваемое столбом бурового раствора должно превышать пластовое давление.
1.Градиент давления, создаваемый столбом бурового раствора, рассчитывается путем умножения плотности раствора (кг/м3) на 0,001.
2.Давление раствора должно быть достаточно высоким для контроля статического пластового давления, учитывая понижение давления, возникающего из-за поршневого эффекта при спуске инструмента в скважину.
В. Очистка ствола в призабойной зоне
Лучшим раствором для очистки ствола под долотом является аэрированный раствор на водной основе с низким содержанием твердой фазы.
Г. Устойчивость ствола
1.Устойчивость ствола в песчаниках обеспечивается путем создания фильтрационной корки.
2.Стволы скважин, пробуренных в глинистых сланцах, становятся устойчивыми при использовании раствора с определенным сочетанием свойств, такие как плотность, инкапсулирующая способность, ингибирующие и коллоидные свойства, тип раствора.
3.Известно, что вязкоупругие растворы, например, полимерный, помогают стабилизировать ствол. Одной из причин может быть уменьшение эрозии благодаря высоким показателям динамического напряжения сдвига и их свойствам.
4.Изменение плотности раствора используется для стабилизации спрессованных мергелей и снижает до минимума вероятность осложнений, связанных с осыпями глинистых сланцев.
Д. Смазывание и охлаждение долота
1.Любой материал, снижающий трение, потенциально является смазывающим компонентом бурового раствора. Это такие материалы как бентонит, нефть, нефть в сочетании с другими продуктами, ПАВ (такие как мыло) и понизители трения. Ореховая скорлупа также известна в качестве понизителя трения, натяжения и крутящего момента.
2.Иногда требуется более эффективная смазка: (1) для уменьшения вероятности прихвата труб в наклонно-направленных и искривленных скважинах, (2) во избежание прилипания инструмента к стенкам скважины, (3) с целью снижения крутящего момента при вращении.
3.Циркуляция раствора охлаждает долото и бурильную колонну.
Е. Оценка пласта и геологическая информация
Свойства раствора в определенной степени влияют на метод оценки пласта.
1.В большинстве случаев приборы для проведения каротажа соответствуют программе по буровым растворам.
2.В противном случае состав раствора приводится в соответствие с технологией проведения каротажа для уменьшения риска повреждения пласта.
3.На некоторых площадях требуется, чтобы определенные свойства раствора оставались неизменными в процессе бурения всего интервала.