Буровой раствор

Готовая работа.Текс+презентация+защитное слово. ...

.......

........

25). При подаче воды с большой скоростью через патрубок 10 в смесительной камере 2 создается разряжение и в нее из воронки 1 гидросмесителя поступает глинопорошок. Образовавшаяся смесь поступает в емкость 6, откуда направляется в запасные или приемные емкости для окончательной доводки раствора. Производительность гидросмесителей достигает 80 м3 раствора в час.Рис. 25. Гидравлический смеситель МГ:1 - конический бункер (воронка); 2 - смесительная камера; 3 - люк;4 - крышка емкости; 5 - сливной патрубок; 6 - емкость;7 - сварная рама (сани); 8 - отбойник (башмак);9 - штуцер; 10 - патрубок для подвода жидкости 2.Основные этапы системы приготовления бурового раствораБуровой раствор должен быть приготовлен с использованием специальной емкости, которая обладает соответствующей системой циркуляции, находящейся в этой емкости. В ней имеется гидроворонка, используемая для подачи всех необходимых компонентов, главным из которых является бетонит, а также соответствующие полимерные добавки. Необходимо наличие специального насоса, которым осуществляется подача компонентов в инструмент, то есть штанги.Приготовить раствор можно, последовательно выполняя следующие этапы, которые связаны:С водоподготовкой, когда pH применяемой воды находится на низком уровне, а сама вода обладает достаточной жесткостью. Для наилучшей “распускаемости” раствора используют мягкую воду, имеющую значение pH > 10. Уменьшению общей жесткости воды и поднятию уровня рН до отметки 10 способствует добавление соды кальцинированной. Для средней обработки потребуется 0,6-1,5 кг на м кубический воды.С добавлением бетонита, который в требуемом объеме необходимо смешать с водой и интенсивно перемешать за 15-25 мин.С добавлением полимеров, которые следует добавлять спустя 5-7 минут после того, как будет перемешан бетонит.Готовность бурового раствора можно проследить, когда пройдет около 15-25 минут после того, как был начат процесс приготовления бетонита, связанный с его перемешиванием. По прошествии определенного промежутка времени данный раствор может стать густым.3.Установка УД-1МУстановка УД-1М состоит из бункера для глинопорошка, дозатора для дозированной подачи глинопорошка из бункера в смеситель, смесителя для смешивания глинопорошка с водой, двухступенчатого диспергатора для диспергирования глины в водной среде с образованием готового к использованию бурового раствора, двух насосов для подачи воды в установку и перекачки приготовленного бурового раствора в циркуляционную систему буровой установки и пусковой, регулирующей и контрольно-измерительной аппаратуры. Установка работает как самостоятельный агрегат по приготовлению раствора. По своим габаритам установка может перевозиться в кузове автомобиля типа КрАЗ. Устанавливается на грунт возле буровой установки. Для перегрузки глинопорошка из контейнера (вес — 1 т) в бункер используется автокран.Установка УД-2М является упрощенным вариантом установки УД-1М и состоит из одноступенчатого диспергатора, одного насоса и пусковой и контрольно-измерительной аппаратуры и работает совместно с имеющейся на буровой установке глиномешалкой или другим смешивающим устройством.Принцип работы установок состоит в следующем. Глинопорошок дозированными порциями загружается в смеситель (в УД-1М) или глиномешалку (в УД-2М) и смешивается с водой. Полученная после смешивания механическая смесь глины с водой прокачивается через диспергатор с образованием готового к использованию бурового раствора. В установке УД-1М процессы смешивания и диспергирования идут непрерывно. В установке УД-2М — прерывно: вначале — смешивание, а затем — диспергирование.При приготовлении водного раствора КМЦ в смеситель (глиномешалку) вместо глинопорошка загружается КМЦ.При восстановлении буровых растворов в смеситель(глиномешалку) вместо воды закачивается утративший свои первоначальные вязкостные свойства буровой раствор и в него в зависимости от степени утраты вязкостных свойств добавляется при перемешивании 50-80кг/м3 глинопорошка.4.СОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАДАННЫХ СВОЙСТВ БУРОВЫХ РАСТВОРОВДля получения заданных свойств жидкости подбираются все необходимые компоненты раствора с учетом его состава. Получить дисперсный буровой раствор сложнее всего. Характер взаимодействия компонентов такого раствора определяется степенью дисперсности твердой фазы, которую можно изменять в пределах широкого диапазона. Свойства промывочного бурового раствора, в том числе и реологические, будут при этом изменяться параллельно изменению степени дисперсности.Если процесс приготовления промывочного агента включает этап, на котором смешивают дисперсную фазу и дисперсную среду, то подавляющее большинство случаев оканчивается отсутствием обеспечения всех необходимых свойств. Регулируют свойства бурового раствора с помощью специальных средств, что позволяет доводить дисперсионную систему с определенными параметрами до их нормативного значения. В составы при этом могут добавляться активно действующие вещества.Процесс бурения связан со взаимодействием бурового раствора с породами, которые подвергаются разбуриванию. Вместе с тем состав вступает во взаимодействие с пластовыми водами, на него оказывают большое влияние механические нагрузки. Поэтому все составляющие элементы раствора подвергаются процессу старения, которое связано с ухудшением свойств промывочного агента под влиянием перепада давлений, температур, осадков и атмосферного воздуха.Частицы раствора теряют прежнюю силу электрического заряда, поэтому состав становится неспособным к выполнению всех необходимых функций. Процесс бурения связан с восстановлением и поддержанием всех необходимых свойств. Поскольку геологический разрез имеет различное чередование пород, то это связано с необходимостью изменять некоторые функции состава. Чтобы не производить замену раствора при бурении, его свойства можно специально регулировать в пределах соответствующих интервалов. 5.Какие функции присущи буровым растворам и из каких материалов их делаютЗа счет функций, присущих растворам, возможно:Облегчить процесс, связанный с разрушением горной породы.Выводить разбуриваемые породы или шлам из скважин.Охлаждать породоразрушающий инструмент, которым является долото.Способствовать принципу сохранения состояния устойчивости стенок скважин.Осуществлять поддержку гидростатического баланса, который должен сохраняться между породой и скважиной.Предохранять породоразрушающие приспособления в результате приостановки циркуляции под влиянием прихвата, что удерживает элементы выбуриваемых пород, для которых характерно взвешенное состояние.Предохранить инструмент и оборудование от изменений в результате коррозий и износа.Приготовлять буровые растворы можно с использованием водной основы. Используют и материал, с помощью которого создают дисперсную фазу, например, глину. Различают несколько ее видов, поскольку она разнообразна по своим характеристикам и химсоставу. Наличие общего элемента любого типа связано с присутствием таких веществ, как глинозем в глине или кремнезем (окиси кремния и алюминия). Сюда должен входить и определенный объем воды.6.ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ РЕАГЕНТАМИНасчитывается около шести видов веществ, являющихся реагентами, использование которых характерно для изготовления бурового раствора:Реагенты-стабилизаторы.Реагент, который используется для связывания двухвалентных катионов.Регулятор щелочности.Смазочная добавка.Пеногаситель.Утяжелитель.Рассмотрим каждое из используемых в буровых растворах веществ подробнее.Реагенты, выступающие как стабилизаторы, делят на 2 группы. В 1-й находятся вещества-реагенты, понижающие фильтрацию, а во 2-й – раздражители, понижающие вязкость состава. Эффективность реагентов-стабилизаторов основана на его молекулярной массе, которая чем больше, тем наибольший эффект достигается за счет использования реагента.Ухудшение свойств бурового состава может быть вызвано наличием катионов, находящихся в разбуриваемой породе, которые являются двухвалентными. Цемент – это вещество, которое насыщено таким элементом, как кальций, появляющимся в растворе при разбуривании цементного стакана. Связующим веществом, оказывающим воздействие на ионы кальция, обычно применяется кальцинированная сода, которая является углекислым натрием.Если происходит возрастание щелочности за счет специального регулятора, то это способствует повышению скорости процесса распускания глины при создании бурового раствора.Использование смазывающих добавок, уменьшающих силу трения, сопутствует появлению эффекта адсорбции. Использование добавки для смазки, которой является реагент, связано с его сопротивлением при последующем сближении деталей инструмента, испытывающих трение. Чтобы снизить силу трения при бурении, применяются смазочные добавки.Двухкомпонентный пеногаситель, относящиеся к ПАВ, включающий носитель, имеет высокую адсорбционную способность. С помощью пеногасителя из раствора вытесняется реагент, являющийся пенообразователем. Носителем называется вещество, являющееся органическим растворителем, которому свойственна высокая степень подвижности.Пеногаситель начинает адсорбироваться при его поступлении на границу раздела фаз, что сопровождается появлением пузырьков и пены. При близком нахождении пены от поверхности раствора происходит ее быстрое разрушение. При ее нахождении внутри жидкости происходит всплывание наиболее крупных пузырей, которые преодолевают прочную структуру.Если жидкость перемешать, пузырьки начинают встречаться на глубине.Если поверхностная пленка слабая, то противостояние раствора пенообразователю становится невозможным, поэтому происходит дальнейшее сливание пузырьков, которые после своего увеличения всплывают и лопаются.Если буровой раствор вспенен с использованием пенообразователя, то происходит повышение его структурно-механических характеристик. Вместе с тем начинается ухудшение работы насоса, поэтому важно использование пеногасителя.Чтобы повысить плотность раствора, применяют утяжелитель, который является порошком тяжелых минералов. Добавление утяжелителей вызывает увеличение содержания твердой фазы, а система раствора не будет обладать прежней подвижностью, то есть будет вязкой.Чем более высокой плотностью обладает утяжелитель, тем меньшее его количество требуется при его расходе. При этом буровой раствор подвергается более слабому влиянию.Обычно используют несколько видов бурового раствора, что зависит от разреза, который будет вскрыт. Вид бурового раствора должен быть подобран после проведения исследования пород. Различают пять частей, на которые условно делится соленосная порода:Надсолевая.Верхнесоленосная.Межсолевая.Нижнесоленосная.Подсолевая.Для бурения надсоли используют сапропелевый состав, пресный глинистый, который обработан Лигнополом. Бурить соленосные слои можно с использованием глинистого состава:Соленосный.Соленасыщенный.Если требуется бурение подсолевых и межсолевых продуктивных отложений, то это главным образом можно производить с помощью пресных сапропелевых растворов либо соленасыщенных.7.Охрана труда и промышленная безопасность при проведении работ с буровым раствором К работам по приготовлению, утяжелению и химической обработке бурового раствора допускаются работники после обучения безопасным методам и приемам выполнения работ, стажировки на рабочем месте, проверки знаний и практических навыков, проведения инструктажа по безопасности труда на рабочем месте и при наличии удостоверения, дающего право допуска к указанным работам. Освещенность рабочего места при приготовлении, утяжелении и химической обработке бурового раствора должна соответствовать требованиям санитарных норм и правил согласно приложению .