Методы регулирования основных параметров (плотность, фильтрационные свойства, реологические свойства)

Важнейшей инженерной задачей при строительстве нефтегазовых скважин является регулирование свойств БПЖ, поддержание их агрегативной и кинетической устойчивости в различных условиях бурения. Рост объемной температуры и давления промывочной жидкости с увеличением глубины скважины, поступление в нее солей и шлама приводят к дестабилизации раствора, сопровождающейся, прежде всего, повышением вязкости и показателя фильтрации. Эти два критерия стабилизации и являются предметом повышенного внимания специалистов по бурению скважин. Поскольку формы и причины дестабилизации БПЖ могут быть разнообразны, то и методы ее предупреждения достаточно разнообразны, но в общем виде они сводятся к трем:

1) снижение концентрации поступивших в раствор в процессе бурения частиц твердой фазы и ионов солей – метод разбавления;

2) повышение концентрации частиц дисперсной фазы – метод загущения;

3) воздействие на свойства дисперсионной среды, дисперсной фазы и на характер их взаимодействия между собой средствами реагентной обработки – метод химической обработки.

Метод разбавления легкодоступен и может быть достаточно эффективным, в зависимости от причин дестабилизации раствора, и основывается на одном важном принципе – любая свободнодисперсная система разжижается дополнительным вводом дисперсионной среды. Однако дополнительный ввод в систему дисперсионной среды в бурении сопровождается ростом количества промывочной жидкости и расхода ее компонентов, что может повысить экологическую напряженность в районе буровых работ, особенно при строительстве скважин на море, следовательно, и стоимость скважин. Частично эти недостатки устраняются при снижении концентрации частиц дисперсной фазы не разбавлением, а очисткой раствора специальным оборудованием (см. ниже).

Метод загущения также имеет ограничения в связи ввозможным избыточным ростом вязкости, содержания твердой фазы, абразивности БПЖ. Однако в комбинации с методом химической обработки он может быть достаточно эффективным, прежде всего с точки зрения сокращения расхода реагентов и в целом стоимости бурения скважин.

Метод химической обработки является основным в регулировании свойств БПЖ, поэтому рассмотрим его более подробно.

Химобработка и ее задачи.

Химическая обработка БПЖ в современной буровой технологии решает следующие самостоятельные задачи:

– стабилизация и регулирование параметров стабилизации;

– структурообразование и регулирование показателей структурно-механических свойств;

– ингибирование и гидрофобизация;

– улучшение смазочной способности и регулирование показателей антифрикционных, противоизносных и противозадирных свойств;

– регулирование специальных свойств, таких как пенообразующих и пеногасящих, эмульгирующих и деэмульгирующих, антикоррозионных, кольматационных, поверхностно-активных, антисероводородных, комплексообразующих, термостойких и др.