Основными задачами промывки скважин являются очистка забоя от разрушенной долотом породы, вынос шлама из скважины, охлаждение долота, предотвращение "прилипания" долота и/или колоны буровых труб к стенкам породы и формирования столба противодавления на проходимые бурением пласты. Основная технологическая операция промывки скважины - прокачивание бурового раствора по ее стволу (рисунок 2.4). Однако для ее реализации необходим целый комплекс вспомогательных действий: приготовление бурового раствора, его утяжеление, обработка химическими реагентами, очистка от шлама и газа и др.
Технологическое оборудование для промывки скважины приведено на рисунке 2.5.
Основные функции буровых растворов - обеспечение быстрого углубления при устойчивом состоянии ствола скважины и сохранение коллекторских свойств продуктивных пластов. Данные функции определяют не только успешность и скорость бурения, но и ввод скважины в эксплуатацию с максимальной продуктивностью.
Тип бурового раствора, его компонентный состав и границы возможного применения устанавливают исходя из геологических условий: физико-химических свойств пород и содержащихся в них флюидов, пластовых и горных давлений, забойной температуры. В таблице 2.2 приведена классификация буровых растворов, учитывающая природу и состав дисперсионной среды и дисперсной фазы, а также характер их действия.
Рисунок 2.4 - Основные и вспомогательные операции при промывке скважин
Рисунок 2.5 - Схема оборудования для промывки скважин
Таблица 2.2 - Классификация буровых растворов
Основные классы буровых растворов | Подклассы буровых растворов | Виды буровых растворов |
Водные буровые растворы | На пресной и морской воде | Вода |
Нестабилизированные суспензии | ||
Гуматные | ||
Лигносульфонатные | ||
Хромлигносульфонатные | ||
Пенные системы (двухфазные и трехфазные пены) | ||
Аэрированные жидкости | ||
Полимерные недиспергирующие | С малым содержанием твердой фазы | |
Безглинистые | ||
Кальциевые (известковые, гипсоизвестковые и хлоркальциевые) | ||
Калиевые (хлоркалиевые, калиево-гипсовые) | ||
Обработанные солями трехвалентных металлов (алюминизированные, алюмокалиевые) | ||
Силикатные (малосиликатные) | ||
Гидрофобизирующие (с кремнийорганической добавкой, обработанные мылами жирных кислот) | ||
Хлормагниевые | ||
Хлорнатриевые | ||
Соленасыщенные | Необработанные глинистые суспензии | |
Стабилизированные | ||
Гидрогели | ||
Тяжелые жидкости | ||
Растворы на нефтяной основе | Безводные | Известково-битумный раствор (ИБР) |
Раствор на основе органоглин (ОГР) | ||
Инертные эмульсии | Эмульсионный ИБР | |
ВИЭР | ||
ТИЭР | ||
На основе ЭК-1 | ||
На основе ГКЖ и гудронов | ||
Газообразные растворы | Газы | Воздух |
Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания |
При вращательном бурении скважин в качестве промывочных жидкостей традиционно используются:
а) агенты на водной основе (техническая вода, естественные буровые растворы, глинистые и неглинистые растворы);
б) агенты на углеводородной основе;
в) агенты на основе эмульсий;
г) газообразные и аэрированные агенты.