Методические указания для студентов по выполнению курсовой работы по дисциплине «Буровые и тампонажные растворы»

9.3 Обработка и восстановления свойств бурового раствора в условиях буровой Для обработки буровых растворов на буровых и контроля за его показателями предусмотрен комплект приборов и устройств КЛР-1 (комплект лаборанта), выпускаемый Бакинским приборостроительным заводом. В КЛР-1 входят следующие приборы и измерительные устройства: весы рычажные— плотномер ВРП-1; термометр ТБР-1; прибор для измерения газосодержания ПГР-1; фильтр-пресс ФЛР – 1; вискозиметр для определения условной вязкости ВБР-1; вискозиметр ротационный ВСН – 3; отстойник 074-2; секундомер, а также пробоотборники. Важный объект внимания технологов по бурению скважин— система циркуляции бурового раствора. Показатели циркуляции (расход, давление и его изменение), объем циркулирующего раствора и его колебания, изменение плотности бурового раствора часто являются прямыми показателями эффективности и безопасности ведения буровых работ. Систематический контроль и измерение таких показателей, как показатель фильтрации, вязкость, плотность, СНС, концентрация газа, рН с обязательной записью в журнале позволяют судить об изменениях свойств буровых растворов во времени и принимать необходимые меры по химической обработке бурового раствора или разрабатывать и внедрять мероприятия по предупреждению и борьбе с осложнениями процесса бурения. В журналы необходимо также вносить данные о начале и конце химической обработки, объем циркулирующего раствора, расход реагентов (в т или м3), объем вводимой жидкости разбавления, массу вводимой глины, утяжелителей, наполнителей, солей и других компонентов. для обеспечения Достаточно полного контроля Показателей уровню раствора в процессе бурения и своевременного Предупреждения возникающих осложнений необходимо соблюдать определенную частоту измерений (табл. 9.1). Таблица 9.1- Частота измерений показателей буровых растворов Показатели Частота измерений при: Неосложненном бурении Бурении в осложненных условиях Начавшихся осложнениях Плотность Через 1 ч Через 0,5 ч Через 0,5 ч Показатель фильтрации 1 – 2 раза за смену Через 2 ч Через 1 ч Условная вязкость 1 – 2 раза за смену Через 1 ч Через 0,5 ч СНС Через 2 ч Через 1ч Через 1 ч Концентрация газа рН 1 – 2 раза за смену Через 2 ч Через 0,5 ч Химическая обработка бурового раствора обеспечивает получение раствора определенных качеств согласно геолого-техническому наряду. Обработка раствора способствует: снижению водоотдачи и уменьшению толщины глинистой корки; получению минимального значения статического напряжения сдвига; понижению вязкости; лучшему закреплению неустойчивых пород; предотвращению потерь циркуляции или снижению ее; сохранению глинизирующей способности раствора при разбуривании соленосных и гипсоносных толщ; утяжелению раствора и сохранению при этом его подвижности; противодействию влиянию высоких температур; сохранению чистоты ствола скважины. 10 Очистка бурового раствора Технология очистки неутяжеленного бурового раствора по трехступенчатой системе представляет собой ряд последовательных операций, включающих грубую очистку на вибросите и тонкую очистку – пескоотделение и илоотделение – на гидроциклонных установках. Методом ступенчатой очистки достигается удаление частиц выбуренной породы размерами более 0,05 мм. При бурении скважин на территориях, для которых установлен специальный режим хозяйствования, применяется безамбарная система очистки бурового раствора. Она включает высокоскоростные сита и эффективные центрифуги с блоком химического усиления, где раствор дополнительно обрабатывается специальными реагентами (коагулянтами, флокулянтами), а затем поступает на центрифугу, где разделяется на твердую фазу и осветленную воду, которая поступает в специальную емкость в блоке химического усиления, а оттуда в активную емкость. Используемые коагулянты и флокулянты, обеспечивающие осветление бурового раствора на центрифуге, должны быть нетоксичными и иметь установленные значения ПДК или ОБУВ. Выбуренная порода или шлам с вибросит, пульпа с пескоотделителей и кек с центрифуг шнековым транспортером подаются в шламонакопитель, от-туда вывозятся по мере накопления в специально отведенное место. Возможен вариант складирования шлама на специальной площадке, откуда он вывозится для захоронения. При бурении скважины все стоки (конденсат, утечки и т.д.) стекают под устьевое оборудование и оттуда перекачиваются в емкости для очистки с по-следующим использованием в системе оборотного водоснабжения, избыток вывозится. При безамбарном бурении буровая площадка выполнена без шламового амбара и буровой раствор при промывке скважины в процессе осветления откачивается в специальные емкости для последующего использования, либо утилизируется. 10.1 Способы и механизмы очистки бурового раствора от выбуренной породы В связи с тем, что поступающие в буровой раствор частицы выбуренной породы оказывают вредное влияние на его основные технологические свойства, а следовательно, на технико-экономические показатели бурения, очистке буровых растворов от вредных примесей уделяют особое внимание Для очистки бурового раствора от шлама используется комплекс различных механических устройств вибрационные сита, гидроциклонные шламоотделители (песко- и илоотделители), сепараторы, центрифуги .Кроме того, в наиболее неблагоприятных условиях перед очисткой от шлама буровой Раствор обрабатывают реагентами-флокулянтами, которые Позволяют повысить эффективность работы очистных устройств Несмотря на то, что система очистки сложная и дорогая, в большинстве случаев применение ее рентабельно вследствие значительного увеличения скоростей бурения, сокращение расходов на регулирование свойств бурового раствора уменьшения степени осложнености ствола, удовлетворения требований защиты окружающей среды. 1 Задачи очистки раствора от выбуренной породы Удаление вредных примесей из буровых растворов имеет большое значение, так как чистота раствора во многом определяет качество бурения. Очистка бурового раствора восстанавливает его базовые технологические свойства. Она заключается в ступенчатом удалении элементов выбуренной породы. Очистка бурового раствора от шлама производится с использованием различных механических средств: шламоотделителей гидроциклонного типа, вибрационных сит, центрифуг и сепараторов. На предварительной стадии, если условия бурения особенно неблагоприятны, рекомендуется использовать реагенты для буровых растворов, называемые флокулянтами. Эти вещества способны объединять мелкую взвесь в крупные хлопьевидные образования, которые впоследствии без труда удаляются любыми механическими устройствами. Комплекс очистного оборудования - сложная и дорогостоящая система. Однако прибыль от её применения значительно превышает расходы на эксплуатацию благодаря оптимизации скоростей бурения, уменьшения вредного воздействия на окружающую среду и снижения общей усложнённости ствола. Производство буровых растворов выполняется на разных типах оборудования, выбор которого осуществляется исходя из частных условий. Такой подход позволяет сократить финансовые и временные затраты. Аппарат, очищающий буровой раствор от шлама, выбирается таким образом, чтобы его пропускная способность была выше предельной производительности системы промывки скважины. Работа центрифуги при этом не учитывается. Циркуляционная система составляется из отдельных блоков, расположенных в строго определённом порядке. Приготовление буровых растворов осуществляется согласно технологической последовательности: скважина - блок газового сепаратора - аппарат удаления шлама - дегазатор - сепараторы тонкой очистки - устройство оценки и оптимизации доли содержащихся в растворе твёрдых частиц. При необходимости некоторые стадии могут быть исключены из процесса. Например, дегазация не требуется, если буровой раствор не содержит газа, а не утяжелённый состав не нуждается в центрифужной обработке. Иначе говоря, каждый блок бурового оборудования узко-специализирован и может быть универсальным прибором для определенных условий бурения. Поэтому выбор технологии и аппаратного обеспечения очистки буровых растворов должен осуществляться индивидуально для конкретной скважины. А для эффективности и высокой рентабельности созданной следует в полной степени ознакомиться с техническими возможностями и предназначением каждого блока. При выборе оборудования для очистки буровых растворов учитывают многообразие конкретных условий. В противном случае возможны допол-нительные затраты средств и времени. Каждый аппарат, используемый для очистки раствора от шлама, должен пропускать количество раствора, превышающее максимальную произ-водительность промывки скважины (исключая центрифугу). В составе циркуляционной системы аппараты должны устанавливаться по следующей технологической цепочке: скважина — газовый сепаратор — блок грубой очистки от шлама (вибросита) — дегазатор — блок тонкой очистки от шлама (песко- и илоотделители, сепаратор) — блок регулирования содержания и состава твердой фазы (центрифуга, гидроциклонный глиноотделитель). Разумеется, при отсутствии газа в буровом растворе исключают ступени дегазации; при использовании неутяжеленного раствора, как правило, не применяют глиноотделители и центрифуги; при очистке утяжеленного бурового раствора обычно исключают гидроциклонные шламоотделители (песко- и илоотделители), т.е. каждое оборудование предназначено для вы¬полнения определенных функций и не является универсальным для всех геолого-технических условий бурения. Обычно в буровом растворе в процессе бурения скважины присутствуют твердые частицы различных размеров. Размер частиц бентонитового глинопорошка изменяется от единицы до десятков микрометров, порошкообразного барита от 5—10 до 75 мкм, шлама от 10 мкм до 25 мм. В результате длительного воздействия частицы шлама постепенно превращаются в коллоидные частицы (размером менее 2 мкм) и играют весьма заметную роль в формировании технологических свойств бурового раствора. При идеальной очистке из бурового раствора должны удаляться вредные механические примеси размером более 1 мкм. Однако технические возможности аппаратов и объективные технологические причины не позволяют в настоящее время достичь этого предела. Лучшие мировые образцы вибросит (ВС-1, В-21, двухсеточное одноярусное сито фирмы «Свако», двухъярусное вибросито фирмы «Бароид» и др.) позволяют удалять из бурового раствора частицы шлама размером более 150 мкм. Максимальная степень очистки при использовании глинистых растворов достигает 50 %. Применение гидроциклонного пескоотделителя позволяет увеличить степень очистки бурового раствора до 70 — 80 %; удаляются частицы шлама размером более 40 мкм. Для более глубокой очистки применяют батарею гидроциклонов диаметром не более 100мм — илоотделителей. С помощью этих аппаратов удается очистить буровой раствор от частиц шлама размером до 25 мкм и повысить степень очистки до 90 % и более. Более глубокая очистка от шлама сопряжена с применением очень сложных аппаратов высокопроизводительных центрифуг и поэтому обычно экономически невыгодна. Дальнейшее уменьшение содержания твердой фазы в буровом растворе осуществляется разбавлением либо механической обработкой небольшой части циркулирующего бурового раствора, в результате которой из него удаляется избыток тонкодисперсных (размером 10 мкм и менее) частиц. Для утяжеленного раствора степень очистки ограничивается необхо-димостью сохранения в растворе утяжелителя. Поэтому механическими аппаратами из утяжеленного раствора практически могут быть извлечены частицы шлама размером лишь более 74 мкм. Частицы шлама размером от 5—10 до 75 — 90 мкм невозможно отделить от частиц барита, а так как потери барита недопустимы вследствие его высокой стоимости, дальнейшее улучшение степени очистки утяжеленного раствора обычно осуществляют переводом частиц шлама в более глубоко дисперсное состояние (например, путем применения флокулянтов селективного действия). При этом большое внимание уделяют регулированию содержания и состава твердой фазы с помощью центрифуги или гидроциклонных глиноотделителей. Способы очистки бурового раствора от выбуренной породы 1 Одноступенчатый способ очистки Одноступенчатый способ очистки включает в себя блок грубой очистки – вибросито. Оно удаляет большие частицы выбуренной породы из бурового раствора. Используется для удаления частиц размером более 1мк. 2 Двухступенчатый способ очистки Двухступенчатый способ включает в себя блок грубой очистки (вибросито) и блок тонкой очистки ( песко- и илоотделители). Используется для удаления частиц размером более 1км и частиц размером более 25мкм. 3 Многоступенчатые способы очистки Для очистки буровых растворов, как обязательная, принята трехступенчатая система. Технология очистки не утяжеленного бурового раствора по этой системе представляет собой ряд последовательных операций, включающих грубую очистку на вибросите и тонкую очистку пескоотделение и илоотделение на гидроциклонах шламоотделителях. В настоящее время существует четырехступенчатая система очистки «вибросито – пескоотделитель – илоотделитель – центрифуга», на каждой ступени которой буровой раствор может быть очищен до определенного размера частиц. На рис. показана схема системы очистки с неполным комплектом оборудования, включающего два вибросита, один спаренный пескоотделитель, илоотделитель и две центрифуги. Рисунок 10.1-Схема системы очистки с неполным комплектом оборудования (два вибросита) на примере БУ 3000 ЭУК-1М: 1 – шламовый насос; 2 – вибросито; 3 – пескоотделитель (спарка); 4 – илоотделитель; 5 – шнековый транспортер; 6 – центрифуга; 7 – осевой насос; 8 – дегазатор. Буровой раствор с устья скважины по желобу попадает на вибросита, где происходит его грубая очистка до частиц размером 143 мкм. Затем шламовыми насосами раствор подается на пескоотделитель и очищается до частиц размером 40 мкм, далее он поступает в илоотделитель, где происходит очистка до 12 мкм. Затем при помощи осевого насоса буровой раствор направляется на центрифугу, очищается до 2 мкм, и уже окончательно очищенный забирается буровыми насосами и подается в скважину. Допускается слив раствора в любую активную емкость, порядок пользования емкостями может быть изменен. 10.2 Циркуляционная система буровых установок Циркуляционная система буровых установок включает в себя наземные устройства и сооружения, обеспечивающие промывку скважин путем многократной принудительной циркуляции бурового раствора по замкнутому кругу: насос — забой скважины — насос. Многократная замкнутая циркуляция дает значительную экономическую выгоду благодаря сокращению расхода химических компонентов и других ценных материалов, входящих в состав буровых растворов. Важно также отметить, что замкнутая циркуляция предотвращает загрязнение окружающей среды стоками бурового раствора, содержащего химически агрессивные и токсичные компоненты. Циркуляционные системы буровых установок состоят из взаимосвязанных устройств и сооружений, предназначенных для выполнения следующих основных функций: приготовления буровых растворов, очистки бурового раствора от выбуренной породы и других вредных примесей, прокачивания и оперативного регулирования физико-механических свойств бурового раствора. В состав циркуляционной системы входят также всасывающие и напорные линии насосов, емкости для хранения раствора и необходимых для его приготовления материалов, желоба, отстойники, контрольно-измерительные приборы и др. Циркуляционные системы монтируются из отдельных блоков, входящих в комплект поставки буровых установок. Блочный принцип изготовления обеспечивает компактность циркуляционной системы и упрощает ее монтаж и техническое обслуживание. В целом циркуляционная система состоит из ряда емкостей и механизмов, соединенных между собой соответствующими трубопроводами. Циркуляционная система начинается от отводной линии превентора, на которой установлен блок дросселирования. С блока дросселирования промывочная жидкость поступает в шламоотделитель, где она отделяется от твердой фракции. Часть ПЖ направляется в блок пробоотборника, который улавливает шлам из скважины для геологического анализа. После очистки от твердой фазы промывочная жидкость попадает в сепаратор, в котором происходит разделение газа и жидкости. Газ через регулятор давления поступает на факельную линию или в атмосферу, а жидкость сливается в приемную емкость. Давление в системе "шламоотделитель - сепаратор - приемная емкость" составляет от 0,1 до 0,3 МПа, что обеспечивает последующую подачу ПЖ на вход бурового насоса.

Похожие:

	Методические указания для студентов по выполнению лабораторных и... Методические указания для студентов по выполнению лабораторных и практических работ		Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Экономика отрасли» ...
	Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Финансовый анализ» Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Финансовый анализ» / фгбоу во “Нижегородский государственный педагогический...		Методические указания к выполнению курсовой и дипломной работ по... Методические указания составлены применительно к выполнению курсовой работы по дисциплине: Экономика и организация производства на...
	Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине аудит При разработке методических указаний по выполнению курсовой работы в основу положены		Методические указания по изучению дисциплины и выполнению курсовой... Организация пассажирских и грузовых перевозок на воздушном транспорте: Методические указания по изучению дисциплины и выполнению...
	Курсовая работа по дисциплине «Web-технологии в бизнесе» Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов 1-го курса очной (заочной) формы обучения для студентов направления...		Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Маркетинг» «Маркетинг» для студентов специальности 080502 «Экономика и управление на предприятии»
	Методические указания по выполнению внеаудиторной самостоятельной... Методические указания предназначены для студентов техникума, обучающихся по специальности		Методические указания по выполнению самостоятельной внеаудиторной... Методические указания по выполнению внеаудиторной самостоятельной работы по учебной дисциплине иностранный язык предназначены для...
	Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Методические указания по выполнению курсовой работы Самара, 2012 Технические средства охраны: метод указания по выполнению курсовой работы / Сост. В. Н. Ворожейкин; Самар гос техн ун-т. Самара,...
	К выполнению курсовой работы по дисциплине «технология и организация... В 75 Пособие к выполнению курсовой работы по дисциплине «Технология и организация перевозок». – М.: Мгту га, 2001. 28 с		Методические указания и задания по выполнению домашней контрольной... Методические указания и задания по выполнению домашней контрольной работы для студентов-заочников
	Методические рекомендации по выполнению курсовой работы по дисциплине... Уважаемые студенты, после выбора темы курсовой работы, Вам необходимо позвонить в учебную часть для ее утверждения		Руководство к выполнению курсовой работы по дисциплине «массовые... Учебно-методическое издание содержит тематику и методику выполнения курсовой работы по дисциплине «Массовые коммуникации и медиапланирование»...