Корзина

Рекомендуем новинку
Погосян С. И.,
Конюхов И. В.,
Рубин А. Б.
Проблемы экологической биофизики 430

Руководство для супервайзера по буровым растворам и их использованию

Руководство для супервайзера по буровым растворам и их использованию
Бриджес Кеннет Л. Серия Нефтегазовый инжиниринг ISBN 978-5-4344-0483-9 Издательство «ИКИ» 2018 г.
Оригинальное издание: Drilbert Engineering, Inc., 2008, 2011 Под редакцией Кудряшова В.Ю., Иванишина И.Б. Перевод с англ.
Переплет, 440 стр.
Формат 70*100 1\16
Вес  0 г
Готовится к печати

Аннотация

Описаны системы буровых растворов, их функции, методы анализа и контроля основных свойств. Рассмотрены основы химического состава растворов и структуры глинистых минералов. Приведены примеры вычисления объемов и плотностей, гидравлических расчетов. Рассмотрены вопросы устойчивости ствола скважины, функции и назначение добавок к буровым растворам. Даны практические рекомендации по отслеживанию тенденций изменения свойств бурового раствора. Описаны основные виды загрязнителей бурового раствора и их влияние на эффективность бурения. Рассмотрено оборудование для очистки буровых растворов. Приведены рекомендации по планированию буровых программ.
Для инженерно-технических работников нефтегазовой отрасли, специализирующихся на бурении скважин. Может быть полезна студентам высших учебных заведений соответствующих профилей.

Содержание

От редакционного совета серии
ГЛАВА 1. Функции промывочных жидкостей для бурения скважин Определение промывочных жидкостей для бурения скважин и их основные функции Охлаждение и смазка долота и колонны бурильных труб Очистка долота и забоя скважины Удержание механических частиц во взвешенном состоянии, вынос шлама и обрушившейся породы Обеспечение устойчивости стенок ствола и контроль давлений в скважине Использование бурового раствора при сборе геологических данных и оценке пластов
ГЛАВА 2. Свойства буровых растворов Введение Свойства буровых растворов, определяемые промысловым анализом Удельный вес бурового раствора Гидростатическое давление столба жидкости Промысловые измерения удельного веса Эквивалентная циркуляционная плотность (ЭЦП) Вязкость бурового раствора Влияние вязкости на закон Стокса Закон вязкого течения Ньютона Модель вязкопластической жидкости Бингама Замеры реологических параметров Контроль вязкости бурового раствора Пластическая вязкость (ПВ = θ600 − θ300) Предел текучести (ПТ = θ300 −ПВ) Вязкопластичные жидкости Степенная реологическая модель Расчет n и K Реологическая модель Гершеля-Балкли Оптимальная вязкость бурового раствора Корректировка реологических свойств Статическое напряжение сдвига Водоотдача Факторы, влияющие на водоотдачу Температура Тип и размер частиц Время Давление Профиль скоростей потока Промысловые измерения водоотдачи Стандартный анализ по регламенту АНИ Анализ водоотдачи по регламенту АНИ для высоких давления и температуры Методика получения показателей мгновенной и общей водоотдачи Водоотдача — пример расчета Контроль водоотдачи Содержание твердой фазы Промысловые измерения концентрации твердой фазы Содержание песка Анализ с помощью реторты Титрирование бурового раствора метиленовой синей краской Расчет типа и количества твердой фазы Химический анализ буровых растворов pH Щелочность (Pбр, Pf, Mf и P1, P2) Интерпретация результатов анализа Интерпретация Pf и Mf Интерпретация P1 и P2 3 Хлориды Общая жесткость Анализ ежедневных сводок по буровым растворам Предлагаемые методы супервайзинга и технологического контроля
ГЛАВА 3. Основные химические понятия и термины Введение Буровой раствор в понимании химика Базовые компоненты вещества Основные взаимодействия между веществами Формирование химических соединений Ионная связь Ковалентная связь Соединения, имеющие и ковалентные и ионные связи Полярные и неполярные связи Органические и неорганические соединения Смеси Суспензии Растворимость и растворы Химические типы и химические реакции Стехиометрия и расчеты, основанные на химических реакциях Кислоты и основани Кислотно-основная нейтрализация и pH pH Понятие химического равновесия Движущая сила химических изменений Химические расчеты Стехиометрия и расчеты, основанные на химических реакциях Решение Способы выражения концентрации Концентрация растворов Масса растворяемого вещества в объеме растворителя Масса растворяемого вещества в объеме раствора (масса/объем) Масса растворяемого вещества на массу растворителя Масса растворяемого вещества на массу раствора (масса/масса) Молярность (M) Mоляльность (m) Нормальность (N) Объем растворенного вещества на объем раствора (объем/объем) Химический анализ буровых растворов
ГЛАВА 4. Химия глин Введение Фундаментальная структура глин Глинистые минералы, представляющие интерес для бурения Бентонит Каолинит Иллит Хлорит Смешаннослойные глинистые минералы Аттапульгит Сепиолит. Поведение глин в буровых растворах Агрегированные системы Диспергированные системы Флоккулированные системы Дефлоккулированные системы Механизмы флоккуляции/дефлоккуляции Эффект высоких концентраций соли и/или поливалентных ионов Заключение по физико-химическому взаимодействию Молекулярный вес Адсорбция на поверхности глины
ГЛАВА 5. Расчеты, выполняемые при разработке рецептуры буровых растворов и поддержании их эксплуатационных параметров Введение Гидростатическое давление Примеры с уравнением гидростатического давления Уравнения материального баланса Смешивание двух буровых растворов Утяжеление бурового раствора Разбавление бурового раствора водой Приготовление бурового раствора в точном соответствии с требованием по объему Утяжеление бурового раствора без изменения имеющегося объема Разбавить буровой раствор без изменения его объема Определение среднего удельного веса твердой фазы Определить концентрации твердой фазы с высокой и низкой плотностями Определение среднего удельного веса твердой фазы бурового раствора с высокой минерализацией Определение концентраций (в кг/м3) твердой фазы с низким и высоким удельными весами для бурового раствора с сильной минерализацией, о котором шла речь в предыдущем примере Изменение величины соотношения нефть/вода в буровом растворе на нефтяной основе Определение требуемого количества жидкости для изменения соотношения нефть/вода Приготовление бурового раствора в строгом соответствии с требованием по объему Расчеты объемов циркуляции, скважины и оборудования Расчеты подачи насоса Расчет объема скважины и затрубного пространства Объем внутреннего пространства бурильных труб и вытесняемый ими объем Расчеты объема растворной емкости Расчет продолжительности циркуляции Расчет потребности в материалах, необходимых для под держания заданных параметров бурового раствора и его обработки Возврат барита в буровой раствор Ежедневное поддержание параметров полимерных систем Гидравлика и гидравлические формулы Расход бурового раствора Гидравлическая мощность Перепад давления на долоте. Скорость истечения из насадок Разница между силой удара струи и гидравлической мощностью Гидравлические формулы
ГЛАВА 6. Устойчивость стенок скважины Породы Магматические породы Метаморфические породы Осадочные породы Механические факторы, влияющие на устойчивость стенок скважины Градиент давления вышележащих пород Поровое давление Тектонический сдвиг Быстрое осадконакопление Структура коллектора Диагенез глин Повышение давлений в коллекторах, залегающих на небольших глубинах Палео-давления Солевые купола и отложения солей Градиент давления гидравлического разрыва Циркуляционные давления Движение бурильного инструмента в стволе скважины Пласты, которым свойственна потеря циркуляции буровых растворов Напряжения, способствующие развитию трещины Неустойчивость стенок скважины, связанная с солевыми пластами Влияние бурового раствора на устойчивость стенок скважин Механизмы дегидратации глинистых сланцев Классификация глинистых сланцев Классификация глинистых сланцев, основанная на описательном геологическом анализе Классификация глинистых сланцев, основанная на результатах анализа поведения в статических и динамических условиях Повышение устойчивости глинистых сланцев и подбор бурового раствора Химическое ингибирование реакционно-активных сланцев Обволакивание глинистых сланцев Механическая устойчивость глинистых сланцев
ГЛАВА 7. Компоненты бурового раствора Утяжеляющие материалы или уплотнители Загустители Материалы по контролю водоотдачи Материалы для контроля реологии Материалы для контроля pH Кольматанты Поверхностно-активные вещества Смазывающие материалы Флоккулянты Материалы, стабилизирующие глинистые сланцы Защита от токсичных воздействий или коррозии Прочие вещества, имеющие специализированные функции Биоциды Осаждающие реактивы Материалы, ингибирующие твердые отложения Минеральные руды Барит Минералы железа Оксиды железа Карбонат железа Титанат железа Прочие минералы Карбонат кальция Сульфат стронция Сульфид свинца Растворимые соли Глины Бентонит Аттапульгит Сепиолит Органофильные глины Другие минеральные продукты Асбест Лигнит Органофильный лигнит (гумат) Полимеры > Основная структура и типы полимеров Структура и функции полимера в буровых растворах Характеристика некоторых органических полимеров, используемых в буровых растворах Сахариды и полисахариды Крахмалы Гуаровая камедь Микробиальные полисахариды — ксантановая смола Лигнит и лигносульфонаты Танин Модифицированные танины Производные целлюлозы Карбоксиметилцеллюлоза Полианионная целлюлоза Гидроксиэтилцеллюлоза Прочие водорастворимые полимеры на основе целлюлозы Синтетические полимеры Неорганические полимеры Органические фосфаты Распространенные неорганические материалы Простые коммерческие материалы Кольматанты Поверхностно-активные вещества Поверхностно-активное вещество бурового раствора (ПАВ БР) Эмульгатор бурового раствора (ЭБР) Гидрофобизаторы Биоциды Смазочные вещества Противовспенивающие реагенты
ГЛАВА 8. Системы буровых растворов Системы глинистых буровых растворов Глинистые растворы на основе пресной воды Глинистые растворы на основе минерализованной или морской воды Насыщенные солью буровые растворы на глинистой основе Ингибированные буровые растворы на глинистой основе Гипсовые растворы на глинистой основе Известковые растворы на глинистой основе Обработанные калием растворы на глинистой основе Растворы на полимерной основе Растворы с одним типом соли Солевой раствор с хлоридом калия Солевой раствор с хлоридом натрия Солевой раствор с хлоридом кальция Системы на нефтяной основе Буровые растворы на основе обращенных эмульсий Буровые растворы с частично фильтрующейся углеводородной фазой
ГЛАВА 9. Анализ тенденций Выявление тенденций Признаки, указывающие на состояние ствола скважины Материалы, влияющие на свойства бурового раствора
ГЛАВА 10. Посторонние примеси Посторонние примеси, встречающиеся при бурении Посторонние примеси, устраняемые химической обработкой Выбуренная твердая фаза Способы регулирования содержания твердой фазы Отстаивание Разбавление Механическая очистка Химическая обработка Эвапоритовые (растворимые) соли Хлорид натрия Пласты каменной соли Приток минерализованной пластовой воды Соленая вода затворения Эвапоритовые отложения Отложения сульфата кальция Загрязнение растворимыми карбонатами Цемент Загрязнение другими двухвалентными ионами Кислые газы Бактериальное загрязнение Нефтепродукты Изменения характеристик буровых растворов. Посторонние примеси и их обработка Загрязнение твердой фазой (глинами или сланцевыми породами) Загрязнение гидрокарбонатами Загрязнение карбонатами Солевое загрязнение Загрязнение цементом Загрязнение ангидритом Воздействие высоких температур Бактериальное загрязнение Загрязняющие примеси в буровых растворах на нефтяной основе Выбуренная порода Вода Кислые газы Эвапоритовые соли Прочие посторонние примеси
ГЛАВА 11. Разработка технологического регламента на буровые растворы Подготовка технологического регламента на буровые растворы Пластовые давления Метод Хубера и Уиллиса Метод Мэтьюза и Келли Метод БенаИтона Описание методики исследований и анализа образцов керна Внешний осмотр и группировка образцов керна Описание аналитических исследований Репрезентативные результаты исследований и их интерпретация Элементный анализ Визуальное описание шлама глинистых пород Учет термических воздействий Рекомендуемый вариант регламента на буровые растворы
ГЛАВА 12. Очистка бурового раствора от шлама Введение Наземная часть циркуляционной системы бурового раствора Емкости циркуляционной системы Вибросита и сетки Применение Выбор Производительность вибросит Установка оборудования Техническое обслуживание Влияние характеристик бурового раствора на эффективность работы очистного оборудования Многослойные сетки Гидроциклоны Центрифуги Советы по эксплуатации Дегазаторы Газосепараторы Дегазатор Перемешиватели Центробежные насосы Механизм действия центробежного насос Напор Различные сведения и рекомендации по эксплуатации Библиография Предметный указатель