Бурение скважин с обратной промывкой. Прямая и обратная промывка скважин

Промывка скважин - это... Что такое Промывка скважин?

Промывка скважин (a. flushing; н. Bohrlochspulung; ф. lavage de sondage; и. lavado de pozo, limpieza de sondeo) - циркуляция (непрерывная или периодическая) промывочного агента (газа, пены, воды, бурового раствора) при бурении с целью очистки забоя от выбуренной породы (шлама) и транспортирования её на поверхность или к шламосборникам, передачи энергии забойным двигателям, охлаждения и смазки породоразрушающего инструмента. При роторном бурении в мягких и средних породах за счёт действия промывочного агента (при скорости истечения жидкости 200-250 м/с) достигается также гидромониторное разрушение пород на забое. бурильная колонна; 7 - гидравлический двигатель; 8 - насадки долота; 9 - кольцевой канал; 10 - желоба; 11 - вибросито; 12 - отстойник; 13 - вспомогательный насос; 14 - гидроциклон; 15 - центрифуга"> Схема общей прямой промывки скважин: 1 - ёмкость для бурового раствора; 2 - насос; 3 - гибкий шланг; 4 - вертлюг; 5 - ведущая труба; 6 - бурильная колонна; 7 - гидравлический двигатель; 8 - насадки долота; 9 - кольцевой канал; 10 - желоба; 11 - вибросито; 12 - отстойник; 13 - вспомогательный насос; 14 - гидроциклон; 15 - центрифуга. Различают общую прямую, общую обратную, призабойную (местную) и комбинированную схемы циркуляции. При общей прямой циркуляции (рис.) буровой раствор подаётся насосами из ёмкости через гибкий шланг, вертлюг и ведущую трубу в бурильную колонну; затем он проходит через гидравлич. двигатель и насадки долота, очищает забой и транспортирует шлам вверх по кольцевому каналу между бурильной колонной и стенкой скважины (или обсадной трубы). На поверхности буровой раствор поступает в систему очистки, где последовательно проходит через желоба, вибросита, отстойники, вспомогат. насосы, гидроциклоны и центрифуги. При бурении в твёрдых непроницаемых породах, в верхних и средних интервалах разреза система очистки упрощается - используется меньшее кол-во очистных агрегатов. Общая обратная циркуляция применяется в тех случаях, когда очистка забоя и транспортировка шлама невозможны из-за недостаточной мощности насосов, увеличенного диаметра скважины, а также при бурении шахтных стволов. При общей обратной циркуляции промывочный агент поступает на забой по кольцевому пространству между стенкой скважины (обсадной колонной) и бурильными трубами и обогащённый шламом возвращается по бурильным трубам на поверхность к очистным устройствам и насосу. Высокие скорости восходящего потока обеспечивают Гидротранспорт Керна и вынос тяжёлого шлама. При герметизир. устье циркуляция обеспечивается буровым насосом, нагнетающим промывочный агент в скважину. Осн. недостатки общей обратной П.с: невозможность использования забойных двигателей, забивание каналов породоразрушающего инструмента, необходимость герметизации устья скважины, возможность возникновения гидроразрыва пластов из-за высоких давлений. Для снижения недостатков в большинстве случаев для обратной циркуляции используется эрлифт. Для этого в бурильную колонну через трубы малого диаметра (воздушные трубы) по отд. магистрали нагнетается сжатый воздух, к-рый аэрирует буровой раствор в кольцевом пространстве между воздушной и бурильной трубами и подаёт его через пульпоотводящий тройник и сливной патрубок в отстойник и далее самотёком снова в скважину. В мелких, гл. обр. водозаборных, скважинах обратная циркуляция осуществляется с помощью вакуумного насоса. Обратная циркуляция по сравнению с прямой характеризуется более высокой скоростью восходящего потока, возможностью увеличения диаметра скважин при надёжной гидровыдаче крупнокусковой разрушенной породы, лучшей очисткой забоя, повышенным выходом керна и возможностью его непрерывной подачи на поверхность. При наличии в геол. разрезе сильно поглощающих пластов используется призабойная (местная) циркуляция. Циркуляция бурового раствора осуществляется с помощью погружного насоса с электрич. или механич. приводом, выбуренная порода скапливается в шламоуловителях, включённых в компоновку бурильной колонны. Комбинированная циркуляция проводится по разл. схемам. Для повышения выхода и качества керна используется энергия нагнетаемого с поверхности по колонне бурильных труб промывочного агента, создающего местную, как правило, обратную циркуляцию. При этом применяют пакерные, эжекторные и эрлифтные устройства, а также разл. погружные насосы. При двойной (совмещённой) комбинир. циркуляции, используемой при бурении шахтных стволов, буровой раствор подаётся в ствол скважины самотёком и одновременно в бурильную колонну буровым насосом. При этом бурильная колонна имеет не менее 3 отд. каналов, по одному из к-рых раствор подаётся за забой, по второму подаётся сжатый воздух для эрлифта, по третьему поднимается пульпа. Такая промывка обеспечивает качеств. очистку забоя и хорошее охлаждение породоразрушающего инструмента. В схеме совмещённой циркуляции в качестве обратного канала может использоваться ниж. часть опережающей скважины малого диаметра, пробуренной на проектную глубину и сбитой у забоя со спец. эрлифтовой скважиной. Для расширения верх. части опережающей скважины применяют турбобуры, работу к-рых обеспечивает прямая циркуляция промывочного агента. Крупный шлам оседает в забое опережающей скважины, а остальной выносится через эрлифтную скважину. При значит. диаметре форшахты скорость восходящего потока прямой циркуляции в ней резко падает и крупные фракции породы, поднявшиеся с забоя опережающей скважины до форшахты, далее на поверхность подняться не могут. Для их подъёма в форшахте монтируется эрлифт, не совмещённый с колоннами бурильных и обсадных труб опережающей скважины. При П.с. возможны потери промывочного агента за счёт частичного или полного поглощения пластами. Иногда при внезапном вскрытии крупных трещин или каверн наблюдаются катастрофич. потери бурового раствора, что обычно заканчивается аварией. Процесс П.с. также нарушается при интенсивном поступлении в скважину пластовых вод и при газовых выбросах. Управление процессом П.с. при заданных конструкции скважины и определённых геол.-техн. условиях осуществляется изменением свойств промывочного агента и режима его циркуляции. В общем случае регулируемыми параметрами, определяющими выбор оборудования, служат плотность и реологич. свойства промывочного агента; расход и подача насосов, определяющих скорость восходящего потока; гидравлич. мощность, срабатываемая на долоте и турбобуре; дифференциальное давление на забое и т.п. см. также Буровой раствор. Литература: Булатов А. И., Проселков Ю. М., Рябченко В. И., Технология промывки скважин, М., 1981; Качан В. Г., Купчинский И. A., Бурение шахтных стволов и скважин, М., 1984. В. И. Рябченко, Л. И. Щеголевский.

Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.

Промпродукт
Промывка

Смотреть что такое "Промывка скважин" в других словарях:

промывка скважин горячей нефтью — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN hot oiling … Справочник технического переводчика
Подземное бурение — (a. underground drilling; н. Untertagebohrung, Untertagebohren; ф. forage souterrain; и. perforacion subterranea, sondeo subterraneo) бурение из подземных горн. выработок шпуров и скважин, не имеющих выхода на дневную поверхность. П.б.… … Геологическая энциклопедия
Парафинистые нефти — (a. paraffin oils; н. Paraffinole; ф. petrole paraffineux, huile paraffineuse; и. petroleo parafinoso) нефти, содержащие значительное количество растворённых парафинов. Bce нефти содержат в своём составе нек poe количество парафинов,… … Геологическая энциклопедия
Горное дело — (a. mining, mining engineering; н. Bergbau; ф. industrie miniere, genie minier; и. ingenieria minera) область деятельности человека по освоению недр Земли. Включает все виды техногенного воздействия на земную кору, гл. обр. извлечение п.… … Геологическая энциклопедия
Шлих — … Википедия
Нефтяная вышка — (Oil derrick) Устройство, предназначение и использование нефтяных вышек Информация об устройстве, назначении, описании и использовании нефтяных вышек Содержание — это разрушения с помощью специальной техники. Различают два вида бурения:… … Энциклопедия инвестора
Бурильный молоток — перфоратор (a. hammer drill; н. Bohrhammer; ф. marteau perforateur; и. taladro de percusion) машина ударного действия для бурения шпуров (реже скважин). Совр. Б. м. представляет собой машину молоткового типа, в к рой поршень ударник,… … Геологическая энциклопедия
Соединённые Штаты Америки — (United States of America), США (USA), гос во в Cев. Aмерике. Пл. 9363,2 тыс. км2. Hac. 242,1 млн. чел. (1987). Cтолица Bашингтон. B адм. отношении терр. США делится на 50 штатов и федеральный (столичный) округ Kолумбия. Oфиц. язык… … Геологическая энциклопедия
АСПО — Асфальтосмолопарафиновые отложения (АСПО) (англ. asphaltic resinous paraffine sediments, paraffine sediments) тяжелые компоненты нефти, отлагающиеся на внутренней поверхности нефтепромыслового оборудования и затрудняющие её добычу,… … Википедия
Система верхнего привода — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия

dic.academic.ru

Otvety_na_burenie

30. Параметры режима бурения твердосплавным коронками и их определение.

При разработке технологии бурения для каждого интервала геологического разреза проектируются параметры режима бурения: осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент; частота вращения бурового снаряда; расход очистного агента. Эффективным разрушением горных пород при бурении является объемное, поэтому нагрузка на резец должна быть не меньше сопротивления породы на вдавливание. Итак, чем тверже горная порода, тем больше должна быть осевая нагрузка. Влияние режимных параметров на механическую скорость проходки неодинаковы при бурении различных пород. Так, при бурении мягких пород первостепенное значение имеет промывание. При подаче большого количества промывочной жидкости она не только быстро удаляет шлам с забоя, но и благодаря гидромониторному эфекту способствует разрушению горных пород. Осевая нагрузка и частота вращения в условиях бурения мягких пород имеют подчиненное значение. Потому что породы первых четырех категорий по буримости слабоустойчивых, для крепления стенок скважин применяют глинистіе, безглинистые, полимерные и другие растворы. В группу пород IV-VIII категорий по буримисти входят очень разнообразные породы, что необходимо учитывать при выборе типа твердосплавной коронки и режимных параметров. Комплекс этих пород бурится со значительно меньшей скоростью, чем мягкие породы, поэтому роль промывки в данных условиях снижается и самое главное значение приобретают осевая нагрузка и частота вращения снаряда. В зависимости от категории по буримости и других свойств этих пород скорость принимают в пределах 0,6-2,5 м / с, при этом меньшие значения принимаются в абразивных, трещиноватых и перемежающихся по твердости, неоднородных по составу породах, а крупные - в абразивных, монолитных и однородных по составу и строению. Для отрыва и удержания керна в породах средней твердости и твердых можно, как и при алмазном бурении, применять керноотрыватели, а также материал для заклинивания в виде дробленого кварца, фаянса, стекла, алюминиевой проволоки и тому подобное.

33. Назначение промывки скважин.

Промывка скважины служит для:

- очистки забоя от разрушенной породы, выноса ее на поверхность;

- для охлаждения породоразрушающего инструмента;

- для поддержания стенок скважины от обрушения;

- для передачи энергии от бурового насоса к глубинному двигателю.

34. Что такое конструкция скважины?

Конструкцией скважины называется схема ее устройства, в которой указывается изменение диаметров бурения с глубиной, диаметры и глубины спуска колонн обсадных труб, а также места и способы тампонирования. Исходными данными для выбора конструкции скважины служат физико-механические свойства пород геологического разреза и наличие зон возможных осложнений, цель и способ бурения скважины, ее глубина, профиль и конечный диаметр.

35. Общее устройство и назначение буровой вышки.

Собственно вышка предназначена для спуска в скважину и извлечения из нее колоны бурильных труб, обсадных и измерительной аппаратуры.

Вышка состоит из опор, поясов жесткости и раскосов. На верхней части вышки устанавливается неподвижный блок, а также монтируется рабочий полог, лестницы и ограждения. В зависимости от количества опор вышки бывают четырех, трех, двух и одноопорными. Основными параметрами, которые характеризуют вышку является высота, грузоподъемность и размеры вернего и нижнего оснований. Грузоподъемность вышки должна быть в полтора раза больше, чем вес ее самой большой колонны.

36. Алмазные коронки, устройство, типы, область применения.

Алмазная коронка состоит из матрицы, содержащей алмазы, и стального корпуса с резьбой. Матрица представляет собой металлокерамическое кольцо, в котором размещены режущие элементы - алмазы. Для прохождения через коронку промывочной жидкости с целью охлаждения и выноса частиц породы в матрице есть промывочные каналы, разделяющие ее на более мелкие элементы - сектора. Алмазы в коронке располагаются в определенном порядке (в виде определенной схемы). Различают объемные (торцевые) алмазы, выполняющих основную работу при бурении - разрушение породы по кольцевому забою и подрезные (боковые), что калибруют скважину и керн, который образуется при бурении. Выпускают коронки с расположением объемных алмазов в поверхностном слое (однослойные) и импрегнированной, матрица которых изготовлена из тщательно смешанного порошкообразного материала с измельченными алмазами. Алмазные коронки выпускают таких диаметров: 26 - 112 мм. Для армирования породоразрушающего инструмента применяют природные и синтетические алмазы. При изготовлении однослойных алмазных коронок как объемные алмазы используют алмазы крупностью от 10 до 90 шт / карат, шк-сни - от 5 до 60 шт / карат. Однослойные алмазные коронки применяются для бурения пород V-IX категории по буримости. Импрегнированные коронки применяются для бурения пород IX-XII категорий по буримости.

studfiles.net

Бурение скважин с обратной промывкой

Бурение скважин с обратной промывкой используется в том случае, если необходимо проделать скважину диаметром от 300 до 1500 мм. С помощью данного способа возможно сделать выскодебитные, добычные, дренажные и водопонизительные скважины. Как и все виды бурения, данный метод имеет свои достоинства и недостатки.

В каких случаях стоит отказаться от бурения с обратной промывкой

В случае, если можно обойтись скважиной меньшего диаметра.
Если бурение необходимо провести в твердых породах, то данный способ будет попросту неэффективен.
Если в разрезе есть зоны поглощения.

Достоинства бурения с обратной промывкой относительно других способов бурения

В отличие от ротоного бурения с прямой промывкой, скорость выше почти в 15 раз.
Большой срок эксплуатации скважины, так как возможно провести большие по толщине гравийные обсыпки фильтров скважины, таким образом, практически не происходит пескования скважины.
Бурение наименьшим образом оказывает негативное влияние на окружающую среду за счет того, что в качестве промывочной жидкости используется простая вода, таким образом, возможность загрязнения и глинизации водоносных пластов сведена к минимуму.
Во время бурения точно определяются интервалы пород. Возможность этого обеспечивается за счет того, что шлам с огромной скоростью (3-3,5 м/с) выходит на поверхность и при этом соблюдает строгую последовательность, поэтому легко отбирается.

Общая схема бурения скважин с обратной промывкой Бурение скважин с обратной промывкой происходит по следующей схеме: вода проделывает свой путь по кольцу из приемного отсека сначала в забой, далее, преодолев отверстие в долоте, идет по внутреннему сечению колонны за счет обеспечения давления эрлифтной качкой, компрессором или гидроэлеватором (чаще всего используются два первых средства). За этот путь вода очищается от частиц грунта за счет фильтров, и уже очищенная вода идет в блок буровых насосов и передается в скважину, далее цикл повторяется необходимое количество раз. Такая система защищает воду от уже выбуренных пород.

В завершение важно отметить, что оптимальный диаметр большой скважины составляет 600-800 мм. Скважины диаметром от 1000 мм стоит бурить только при наличии крайней необходимости, так как при всей своей дороговизне эксплуатационные свойства скважины улучшаются незначительно. Работы по бурению с обратной промывкой проводятся в летний период времени.

rosprombur.ru

6. Промывка и продувка буровых скважин

6.1. Промывка скважин .

Колонковое бурение производится с промывкой скважины. Основным назначением промывки является:

Очистка забоя скважины от разбуренной породы и вынос ее на поверхность.
Охлаждение породоразрушающего инструмента.
Укрепление стенок скважины от обрушения

Существует три способа промывки скважин: с выходом промывочной жидкости на поверхность земли: прямая, обратная и комбинированная.

Прямая промывка (рис. 3.2.), когда промывочная жидкость, нагнетаемая насосом, проходит по колонне бурильных труб, затем (при бурении кольцевым забоем) между керном и колонковой трубой омывает забой, охлаждает породоразрушающий инструмент, захватывает с забоя частицы разрушенной породы, поднимается вверх по кольцевому пространству между бурильными трубами и стенками скважины и, наконец, выходит на поверхность.

Достоинства прямой промывки: 1) буровой раствор, выходя из суженных промывочных отверстий коронки приобретает большую скорость и с силой ударяет о забой, размывая разбуриваемую породу, что способствует увеличению скорости бурения; 2) применяя специальные промывочные жидкости при бурении в сыпучих, рыхлых и трещиноватых породах обеспечивает закрепление стенок скважины путем скрепления частиц неустойчивой породы.

Недостатки прямой промывки: 1) возможен размыв стенок скважины при бурении в мягких породах вследствие большой скорости восходящего потока; 2) пониженный процент выхода керна в результате динамического воздействия струи на верхний торец керна, что приводит к его размыву; 3) при бурении скважин большого диаметра повышенный расход промывочной жидкости, необходимый для создания такой скорости восходящего потока, при которой все разбуренные частицы породы будут выноситься на поверхность. Прямая промывка имеет преимущественное применение в практике разведочного бурения.

Обратная промывка, когда промывочная жидкость движется к забою по кольцевому пространству между бурильными трубами и стенками скважины, омывает забой, входит в отверстия породоразрушающего инструмента, при наличии керна проходит пo кольцевому зазору между керном и колонковой трубой, проходит по внутреннему каналу бурильной колонны и, обогащенная шламом, выходит на поверхность земли.

Достоинства обратной промывки: интенсивная очистка забоя от частиц разрушенной породы и возможность гидравлического транспорта кернов через бурильные трубы на поверхность. Основной недостаток обратной промывки — невозможность обеспечения нормального процесса бурения при наличии в разрезе поглощающих горизонтов, в которых теряется полностью или частично промывочная жидкость. В связи с более сложной организацией обратной промывки она имеет ограниченное применение.

Комбинированная промывка, когда движение промывочной жидкости над колонковой трубой осуществляется по схеме прямой промывки, а ниже с помощью специальных устройств по схеме обратной промывки. Техническое исполнение комбинированной промывки связано с применением устройств, преобразующих прямую промывку в обратную в призабойной зоне. Комбинированная промывка применяется с целью повышения выхода керна.

studfiles.net

1.4. Промывка скважин.

Колонковое бурение проводится с промывкой.

Основные назначения промывки скважин:

очистка забоя скв от разбуренной породы и вынос ее на поверхность;
охлаждение породоразрушающего инструмента;
укрепление неустойчивых стенок скв.

1.4.1. Схема промывки скважин.

Существует три способа промывки скв с выходом промывочной жидкости на поверхность земли: прямая, обратная и комбинированная.

В данном проекте выбрана прямая промывка. В этом способе промывочная жидкость, нагнетаемая насосом, проходит по колонне бурильных труб, затем между керном и колонковой трубой, омывает забой, охлаждает породоразрушающий инструмент, захватывает с забоя частицы разрушенной породы, поднимается вверх по кольцевому пространству между бурильными трубами и стенками скв и, наконец, выходит на поверхность земли. (Воздвиженский,1979)

Достоинства прямой промывки:

способствует увеличению скорости бурения;
позволяет закреплять стенки скв;
технически простой и дешевый.

Недостатки прямой промывки:

размываются стенки скв;
низкий выход керна;
повышенный расход промывочной жидкости.

Для пород, слагающих заданный геологический разрез, указанные недостатки не имеют значения.

При прямой промывке жидкость насосом 1 нагнетается по нагнетательному шлангу 2 подается к забою по бурильной колонне 3, охлаждает породоразрушающий инструмент 4, омывает забой и поднимается по кольцевому пространству между стенками скважины и колонной бурильных труб, транспортируя на поверхность разбуренную породу. (Рис. 1.1.)

Рис. 1.1. Схема прямой промывки скважин.

1.4.2. Выбор промывочной жидкости.

Основные типы промывочной жидкости:

техническая вода (пресная, морская, рассолы) применяется при алмазном бурении в устойчивых породах;
глинистый раствор применяется при твердосплавном бурении в трещиноватых, рыхлых, сыпучих, плывучих и других слабоустойчивых породах для предотвращения обвалов, а также в трещиноватых скальных породах для борьбы с потерей циркуляции.

Назначение глинистых растворов:

глинизация стенок скв;
удержание шлама во взвешенном состоянии;
создание повышенного противодавления на пласт;
облегчение транспортирования шлама по стволу;
предохранение бурового инструмента от коррозии благодаря глинистой корке, покрывающей всю поверхность инструмента. (Воздвиженский, 1979)

В качестве промывочной жидкости:

- в интервале 0,0 – 15,0м – промывка глинистым раствором;

- в интервале 15,0 – 780,0м – промывка технической водой.

1.4.3. Очистка промывочного раствора от шлама.

Очистка промывочной жидкости, в частности глинистого раствора, от шлама осуществляется в желобах, отстойниках и гидроциклонах.

Очистка в желобах и отстойниках. Желоба металлические или деревянные шириной 30см, высотой 25см укладывают с уклоном 1см на 1м длины. По дну желобов через 1м друг от друга ставят съемные перегородки высотой 15см, заставляющие жидкость двигаться зигзагообразно, способствующие разрушения структуры глинистого раствора и оседанию шлама. Длина желобов 14 – 17м.(рис)

Недостатки очистки промывочной жидкости в желобах и отстойниках:

1) они занимают много места;

2) должны регулярно очищаться от шлама;

3) зимой их трудно утеплять. (Воздвиженский,1979)

Рис.Желобная система для очистки промывочного раствора от шлама.

studfiles.net