Продувка скважин воздухом

ПРОМЫВОЧНЫЕ ЖИДКОСТИ НА НЕВОДНОЙ ОСНОВЕ

Для разбуривания аргиллитов, сланцевых глин, соленос-ных пород с промывкой скважин жидкостью на водной основе под воздействием отфильтрованной из раствора воды, как правило, происходят осыпи, обвалы пород и растворе­ние соленосных пород. В этих условиях желательно исполь­зовать неводные промывочные жидкости. Такие жидкости следует применять и при бурении в продуктивных пластах, так как нельзя допускать загрязнение коллекторов отфильт­рованной водой [9].

Промывочные жидкости на неводной основе - сложная многокомпонентная система, в которой дисперсионной сре­дой являются жидкие нефтепродукты, чаще всего дизельное топливо. Поэтому их называют растворами на углеводород­ной основе (РУО).

Наиболее распространены известково-битумные растворы (ИБР), в состав которых входят дизельное топливо, битум, окись кальция, поверхностно-активное вещество и небольшое количе­ство воды. Для повышения плотности ИБР, если это необходи­мо, в раствор добавляют барит, имеющий большую плотность.

Растворы на углеводородной основе даже при большом пе­репаде давлений являются практически не фильтрующими жид­кую фазу. Выбуренные частицы породы, в том числе глинис­тые, в таких растворах не распускаются, а частицы соленос-ных пород не влияют на качество раствора. Они не ухудшают проницаемость коллекторов продуктивных горизонтов.

Однако растворы на углеводородной основе чувствитель­ны к температуре и поэтому их рецептура должна подбирать­ся с учетом ожидаемой температуры на забое скважины.

Бурение с промывкой скважины растворами на углеводо­родной основе заставляет особенно строго соблюдать все правила противопожарной безопасности, а в связи с загряз­нением рабочих мест нефтью требования к мероприятиям по охране труда рабочих возрастают. При бурении с промывкой такими растворами ухудшаются условия проведения электро­метрических работ в скважине. Растворы на углеводородной основе значительно дороже глинистых.

Сущность продувки скважин воздухом заключается в том, что для очистки забоя, выноса выбуренной породы на днев­ную поверхность, охлаждения долота вместо промывочной жидкости в скважину нагнетают газообразные агенты: сжа­тый воздух, естественный газ и выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания.

Вынос выбуренной породы при продувке скважин возду­хом осуществляется следующим образом. От компрессора сжатый воздух или газ по нагнетательному трубопроводу по­дается через буровой шланг и вертлюг в бурильную колонну и далее через отверстия в долоте на забой скважины. Поток воздуха или газа подхватывает кусочки выбуренной породы с забоя и по затрубному пространству поднимается к устью скважины. Затем смесь воздуха или газа с выбуренной поро­дой направляется в выкидную линию, на конце которой уста­новлен шламоуловитель. Устье скважины герметизируют спе­циальным устройством для защиты людей и оборудования от выносимой из скважины пыли. Применение продувки сква­жины воздухом или газом по сравнению с промывкой жид­костью имеет ряд преимуществ.

1. Увеличиваются механическая скорость бурения и про­ходка на долото за счет лучшей очистки забоя скважины от выбуренной породы, отсутствия гидростатического давления столба жидкости и улучшения условий охлаждения долота.

2. Улучшаются условия бурения скважины в трещинова­тых и кавернозных породах, в которые при промывке сква­жины поглощают промывочную жидкость, вызывая частич­ную или полную потерю циркуляции.

3. Облегчаются условия бурения скважины в безводных районах.

4. Обеспечивается лучшая сохранность продуктивного го­ризонта (особенно с низким пластовым давлением), так как в данном случае нет отрицательного воздействия промывочной жидкости на поры пласта.

5. Создаются условия для правильной оценки геологами поднимаемого керна и выносимых частиц породы в связи с отсутствием загрязненности породы промывочной жидкостью.

Однако продувку скважин воздухом можно применять не в любых геологических условиях, что ограничивает возмож­ность использования этого метода очистки забоя скважины.

Наибольшие затруднения возникают при продувке сква­жины в процессе бурения в водоносных горизонтах со зна­чительными водопритоками, когда в связи с увеличением гид­ростатического давления столба жидкости ухудшаются усло­вия работы компрессоров. Большими трудностями сопровож­дается также разбуривание вязких пород (типа глин), способ­ных налипать на стенку скважины и образовывать сальники на бурильной колонне.

При наличии водопритоков и при прохождении обвалива­ющихся и сыпучих пород применяют промывку забоя аэри­рованными глинистыми растворами (в поток воздуха добав­ляют воду). Такой способ очистки скважины позволяет до­вольно легко устанавливать необходимое противодавление на проходимые пласты в целях избежания интенсивного прито­ка воды в скважину и обвалов пород.

Если в проходимых породах содержатся горючие газы, то во избежание взрывов и пожаров целесообразно применять продувку природным газом. Если в скважину возможно по­ступление метана или другого горючего газа, помимо природ­ного используют выхлопные газы от двигателей внутреннего сгорания. Следует учитывать, что выхлопные газы перед по­дачей в компрессоры необходимо пропускать через холодиль­ники и влагоотделители, а перед нагнетанием в скважину в них следует добавлять ингибиторы для защиты бурильных труб от коррозии.