Глава V ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ
ТРЕБОВАНИЯ К БУРОВЫМ РАСТВОРАМ
§ I. РОЛЬ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ В ТЕХНОЛОГИИ БУРЕНИЯ ГЛУБОКИХ СКВАЖИН НА
НЕФТЬ И ГАЗ
Увеличение глубин бурения требует совершенствования не только техники и
технологии буровых работ, но и систем промывки скважин буровыми
растворами. Технические и экономические показатели бурения во многом
зависят от совершенства технологии промывки скважин, состава и свойств
буровых растворов, их физико-химической обработки и их соответствия
разбуриваемым породам. Это обусловлено прежде всего тем, что буровые
растворы, применяющиеся для промывки скважин, являются средами, в
которых происходит разрушение горной породы буровым долотом, работа
забойных гидравлических и электрических двигателей, бурильных и обсадных
труб, геофизических приборов, а также осуществляются вскрытие, освоение
нефтегазовых залежей и крепление скважин.
Для обеспечения совершенной и эффективной промывки скважин необходимо
разработать рецептуры не только новых систем буровых растворов, но и
специальных химических реагентов, материалов, эффективные методы и
способы технологии промывки скважин. Ближайшими задачами в этом
направлении являются: синтез термосолестойких химических реагентов на
полимерной основе, которые обеспечивали бы надежную работоспособность
промывочных сред при температурах 250—300° С, создание эффективных
гидрофобизирующих добавок, ингибиторов коррозии, поли мер глин истых и
безглинистых систем буровых растворов, термостойких инвертных эмульсий,
растворов на углеводородной основе, универсальных смазочных добавок и т.
д. Многие из этих задач решаются лабораториями буровых растворов НИИ
нефтяной и газовой промышленности.
Известно, что состав и свойства буровых растворов оказывают влияние на
характер разрушения горной породы на забое. При соответствующем
регулировании физико-химических и технологических свойств буровых
растворов можно управлять процессами буримости горных пород,
устойчивостью стенок скважин, сложенных глинистыми сланцами, отложениями
солей и т. д. От природы и содержания твердой фазы, типа химической
обработки, коррозионных свойств зависят работоспособность долот,
долговечность работы бурильных и обсадных труб, турбобуров, электробуров
и многих других узлов бурового оборудования. Промывочные средства
существенно влияют на многие природные физические и механические
характеристики горных пород. Наличие в растворе большого количества
глинистой фазы приводит к интенсивной кольматации порового пространства
пород, значительно снижая их пористость, проницаемость, а следовательно,
дебит скважин и удельную продуктивность нефтяных и газовых пластов.
В зависимости от геологических и промысловых условий проводки глубоких
скважин выбирают оптимальный режим промывки и соответствующие состав и
свойства бурового раствора.
Роль буровых растворов в бурении глубоких скважин сводится к обеспечению
оптимальных условий промывки и работы на забое бурового долота, забойных
двигателей, бурильного инструмента, очистки забоя от выбуренной породы и
вынос ее из ствола скважины. Буровые растворы создают противодавление на
пласты, содержащие нефть, газ, пластовые воды, неустойчивые породы.
Изменив состав и свойства буровых растворов, можно увеличить скорости
бурения, улучшить условия вскрытия и освоения нефтяных и газовых
пластов, уменьшить или предупредить осложнения, повысить
технико-экономические показатели бурения скважин.