Применение газообразных агентов.

Для охлаждения долота, очистки забоя и выноса выбуренной породы из скважины применяют газообразные агенты: воздух, отработанные газы двигателей внутреннего сгорания (ДВС), природный газ, а также смеси отработанных газов ДВС с воздухом или природным газом. Возможно использование инертных газов, например, азота. Бурение скважин с продувкой ведется в разрезах, представленных устойчивыми породами, при отсутствии интенсивных притоков пластовых вод. Используется продувка при роторном способе бурения, при бурении с пневмоударниками. Эффективный вынос породы обеспечивается при скоростях восходящего потока агента 10 – 18 м/с. Давление компрессоров при отсутствии водопритоков составляет 0,25 – 0,60 МПа при глубине скважины 1000 м. Использование газообразных агентов или пневматического способа удаления продуктов разрушения вместо гидравлического позволяет существенно увеличить механическую скорость бурения (в 4 – 5 раз в твердых и в 2 – 3 раза в мягких породах) и проходку на долото (в 2 – 5 раз). Столь существенные преимущества продувки объясняются отсутствием статического давления на забой скважины (плотность газа – 0,6 – 18 кг/м3), более интенсивной очисткой забоя вихревым (высокотурбулентным) потоком высокой скорости. Кроме того, газообразные агенты позволяют сохранить естественные свойства отбираемого керна, так как исключается его размыв, растворение, загрязнение, позволяют без осложнений проходить зоны, катастрофически поглощающие промывочный раствор. Из-за низкой плотности газообразных агентов и практически отсутствия давления на вскрываемые пласты существенно увеличивается продуктивность горизонтов с низким пластовым давлением. Под действием газа практически исключается набухание, растворение и обвалы горных (глинистых) пород, естественная структура которых нарушается при контакте с промывочным раствором на водной основе. Газ позволяет успешно бурить интервалы ММП и льда, так как теплоемкость воздуха в 4 раза ниже теплоемкости воды, поэтому его быстро можно охладить до нулевой и даже до отрицательной температуры. Применение газообразных агентов экономически оправдано, так как продувка газом позволяет улучшить условия труда буровой бригады (отпадает необходимость в приготовлении промывочного раствора и химреагентов, не нужна циркуляционная и очистная системы, не замерзает нагнетательная система и т.п.). Несмотря на перечисленные достоинства и высокую эффективность (производительность буровых работ возрастает в 1,5 – 2 раза), объемы бурения с использованием пневматического способа удаления шлама весьма незначительны (примерно 1 – 2%). Объясняется это тем, что газообразные агенты имеют целый ряд существенных недостатков, ограничивающих область их применения:– значительно усложняется процесс бурения при притоках в скважину воды. В этом случае шлам становится влажным, налипает на буровой инструмент и стенки скважины, в результате чего образуются сальники. При незначительных водопритоках производят гидрофобизацию контактирующих поверхностей непрерывными добавками ПАВ (0,1 – 0,2% к предполагаемому объему притока воды); – отсутствует возможность регулирования противодавления на вскрываемые пласты, в связи с чем значительно возрастает опасность флюидопроявлений, сложно бурить в потенциально неустойчивых породах, кроме того, при концентрации метана в воздухе (продувка воздухом) 6,5 – 12,8% смесь становится взрывоопасной; – повышается износ бурильных труб вследствие окислительного действия газообразной среды (при использовании в качестве очистного агента сжатого воздуха), абразивного действия смеси «газ + шлам», высоких значений коэффициента трения; – высокая стоимость наземного оборудования. Для бурения с продувкой необходимы компрессор высокого давления, специальные нагнетательная и выкидная линии, пылесборники, влагомаслоотделитель, КИП и т.д.– ограничивается возможность проведения геофизических работ. Для проведения электрокаротажа и перфорирования обсадной колонны скважина должна быть заполнена жидкостью. Таким образом, газообразные агенты экономически целесообразно использовать при проходке зон катастрофического поглощения, интервалов ММП и льда, при бурении в безводных и засушливых районах, при вскрытии продуктивных горизонтов с низким пластовым давлением. При наличии в разрезе газо- и нефтесодержащих пластов в качестве очистного агента необходимо применять природный газ от газовых магистралей промысла. При отсутствии газопровода обычно применяют азот или отработанный газ, полученный от ДВС, установленных на буровой. Особенности технологии бурения скважин с продувкой газообразными агентами следующие: – скважины оборудуют противовыбросовым оборудованием и герметизируют, а смесь агента со шламом отводят от буровой на 40 – 60 м в подветренную сторону; – в конце отводной линии устанавливают горелку для предупреждения взрывов и загазованности территории; – над долотом и под ведущей трубой устанавливают обратные клапаны для предотвращения выбросов; – в газообразные агенты вводят ингибиторы для снижения коррозионной активности; – с газообразным агентом подают ПАВ при водопритоках; – бурение с продувкой осуществляется при меньших осевых нагрузках, чем при промывке.

Мы поможем в написании ваших работ!