И бурового шлама

Цель занятия: Определить объем отработанного бурового раствора и бурового шлама при строительстве скважины

Организационная форма занятия – разбор конкретных ситуаций.

Общий объем ОБР (V_обр), уходящего в отходы после окончания строительства скважины, складывается из избыточных объемов, образующихся после бурения каждого интервала (V_обрi). в том числе объемов раствора, сбрасываемых в шламовый амбар при смене типа и системы обработки промывочных жидкостей, и объемов, необходимых для освоения скважины (V_осв):

При этом основными причинами образования и накопления избыточных объемов раствора являются;

– наработка раствора при разбуривании интервалов, сложенных глинистыми породами;

– замена одного типа раствора надругой;

– замена бурового раствора, используемого для бурения под эксплуатационную колонну, на раствор другого типа при освоении скважины;

– проведение ряда дополнительных технологических операций, не предусмотренных проектом на бурение скважины (например, ликвидация осложнений).

Объем бурового раствора, необходимого для освоения скважины (объекта), определяется по эмпирической формуле

где – объем ствола скважины на конец бурения i-ro интервала.

Объем ствола скважины рассчитывается см. пункт 3,2.

Объём ОБР_i уходящего в отходы после окончания бурения конкретного интервала (V_обрi),.представляет собой объем бурового раствора, подлежащего утилизации или захоронению после окончания бурения i-го интервала (V_yi), за выче­том объема раствора, повторно используемого при бурении последующих интервалов (V_пиi), т.е.

Объем бурового раствора

где – объем бурового раствора, применявшегося в процессе бурения i-ro интервала; – потери раствора на фильтрацию и нормообразование при бурении в i-м интервале; – объем бурового раствора, остающегося в заколонном пространстве скважины после крепления в i-м интервале; – потери бурового раствора при его очистке на очистных устройствах.

Объем повторно используемого бурового раствора при проходке последующих интервалов

где – процент повторно используемого бурового раствора для бурения последующих интервалов (устанавливается эмпирическим путем на основе проектно-планового задания).

Объем повторно используемого раствора в каждом конкретном случае устанавливается по фактическим данным с учетом накопленного опыта бурения и геолого-технических условий проводки скважин.

Расчет объема бурового раствора, применявшегося в процессе бурения i-го интервала, производится по формуле

где – потребный объем для бурения i-го интервала; V_Hi – объем бурового раствора, нарабатываемого в процессе разбуривания глинистых пород в i-м интервале.

Значение определяется расчетным путем по формуле

где V_цир– объем раствора в циркуляционной системе буровой установки (определяется в зависимости от типа буровых установок).

Объем нарабатываемого раствора определяется по эмпирической формуле

где п – количество разбуриваемых глинистых пластов в интервале бурения; – степень очистки бурового раствора от породы на очистных устройствах; М – масса выбуренной глинистой породы при разбуривании i-го интервала; К – коэффициент коллоидальности разбуриваемых пород; a — коэффициент, характеризующий влияние обработки бурового раствора на изменение коллоидальности глинистых пород; b — коэффициент, характеризующий интенсивность изменения коллоидальности твердой фазы бурового раствора в результате действия забойной температуры; t_i – температура в i-м интервале скважины в статических условиях; _рi – плотность бурового раствора; _пi – средняя плотность глинистой породы в интервале бурения; Р – безразмерный показатель коллоидальности дисперсной фазы.

При этом показатели М, t_i, _рi, _пi определяются известными методами. Значение показателя принимается следующим: для вибросита СВ-2, СВ-2Б 0,10; для пескоотделителя 0,20; для илоотделителя 0,35; для вибросита СВ-1 0,20 - 0,25.

Коэффициент коллоидальности К определяется аналитическим или графическим способом. Значение коэффициента b принимается равным 0,00072 при температуре в скважине t<< 130 , 0,00267 при t = 130 160 °С и 0,00300 при t >>160 .

Потери на фильтрацию и коркообразование при бурении в i-м интервале определяются по выражению:

где h_i – толщина глинистой корки на проницаемых пластах ствола скважины.

Объем бурового раствора, остающегося в заколонном пространстве скважины после крепления в i-м интервале, рассчитывается по формуле:

где D_к – наружный диаметр спускаемой обсадной колонны для крепления i-ro интервала; H_i– проектная высота подъема тампонажного раствора в заколонном пространстве скважины при креплении i-го интервала; m – количество обсадных колонн различных диаметров в закрепленной части ствола, в котором осуществляется циркуляция бурового раствора.

Объем бурового шлама рассчитывается по формулам