Вибір способів очистки промивальної рідини від шламу

Слід оцінити доцільність очистки промивальної рідини від вибуреної поріди. Особливо ця задача актуальна в породах пухкого комплексу, які містять пісок, де висока механічна швидкість і значне надходження твердої фази в очисний агент.
Підставою для рішення про необхідність очистки промивальної рідини від вибуреної поріди є матеріали практики, а саме: ступінь насичення очисного агента “піском” і абразивність останнього.
Допустима концентрація “піску” в промивальній рідині — 4%. Необхідно звернути увагу на фактичний стан справ з очисткою промивальної рідини в екс- педиції, де відбувалась практика. Нажаль, на практиці очистці промивальної рідини від “піску” і при приготуванні очисного агента, і при його використанні приділяється недостатньо уваги. Це негативно відбивається на механічній швидкості буріння, на стійкості породоруйнувального інструменту і бу- рильних труб, на стійкості і надійності гідравлічного вузла бурових насосів.
При виборі способу очистки слід максимально використати можливості жолобної системи.
Загальна конфігурація (перетин, кількість відстійників і приймальних ємностей) жолобної системи і її довжина залежить від глибини свердловини, вигляду очисного агента, геологічного розрізу, способу буріння. Найбільш тяжко очищується від вибуренної поріди глинястий розчин, з якого в жолобній системі випадають найбільш великі частки шламу. Фактичні розміри часток визначаються на підставі дослідження 22 гранулометричного складу шламу. Тому що такі вхідні дані рідкі, можна вважати, що в жолобній системі з глинястого розчину осаджується до 50% вибуреної поріди.
Знаючи механічну швидкість буріння, можна оцінити швидкість насичення промивальної рідини більш дрібними частками і доцільність інших комбінованих способів очистки.
Довжина жолобів приймається від 5 — 7 м при бурінні свердловин глибиною до 500 м в тве- рдих тривких породах до 30 — 35 м при бурінні свердловин глибиною до 2000 м в м'яких нестійких породах, які містять пісок.
В склад жолобної (циркуляційної) системи повинні входити відстійник і приймальні ємнос- ті, кількість і обсяги яких зумовлені глибиною свердловини, геологічним розрізом і прийнятою сис- темою очистки. Зразкові рекомендації по розмірам жолобів і кількості відстійників і приймальних ємностей при очистці промивальної рідини наведені в табл. 22 і в [39]. При комбінованій системі очистки будуть додаватися додаткові відстійники для забезпечення роботи гідроциклонів. Прийнята схема жолобної системи повинна бути зображена на окремому листі або на малю- нку розташування бурового обладнання.
Гідроциклонна очистка застосовується головним чином для очистки від дрібних часток (менш 0,5 мм) і може бути рекомендована як в якості єдиного способу, так і в комбінації з іншими. В якості єдиного способу гідроциклони рекомендуються в тому випадку, коли шлам складений частка- ми тільки невеликих розмірів, наприклад при алмазному або твердосплавному бурінні в міцних поро- дах, коли по умовам розрізу необхідно застосовувати для промивання свердловини глинястий розчин або інші глейко-пластичні системи.
Відомості про гідроциклонні установки дані в літературі [12].
При виборі гідроциклонів необхідно мати на увазі, що установки типу ОПР вимагають гер- метизації устя, призначені в основному для алмазного буріння і практично виключають необхідність в очисній жолобної системі.
При проектуванні спорудження глибоких свердловин установками для буріння на нафту і газ, необхідно передбачити гідроциклони відповідних типорозмірів. В залежності від очікуваних роз- мірів часток вибираються пісковідділювачи (частки розміром 2... 3 мм і менш) або муловідділювачи (частки розміром 1...2 мм і менш). Якщо є інформація, що розміри часток вибуреної поріди будуть більш 3 мм, слід передбачити вібросито або сито-гідроциклонні комбіновані установки [12]. В найважких умовах, коли перебурюємий геологічний розріз складений значними товщами порід піщано-глинястого комплексу з включенням пісків, слід передбачати трьох-ступінчасту очист- ку: жолобна система — вібросито — гідроциклон.
При використанні гідроциклонів необхідно в циркуляційній системі передбачити додаткові ємності (відстійники) для збору збагаченого шламом розчину, бо густина згущеної пульпи, що вихо- дить з насадка гідроциклону, перевищує густину вхідного бурового розчину всього на 0,35—0,5 г/см3.
Втрати розчину при очистці необхідно компенсувати. Обсяги, що компенсуються, будуть залежати від чистоти очистки жолобної системи і обсягу втрат розчину в гідроциклонах. Чистота очистки залежить від швидкості насичення розчину “піском” і проектується по даним виробничої практики і технічної літератури.
Якщо основна маса “піску” складена частками менш 0.1 мм, слід передбачати використання флокулянтів. Найбільш ефективні поліакрілат гуанідина (0,001—0,01%) поліакріламід АМФ (0,001— 0,05%). Флокуляція дозволяє осадити не тільки “пісок”, але і активну тверду фазу. Вводяться флоку- лянти в вигляді водного розчину 3—5%-ної концентрації безпосередньо в жолобну систему в процесі циркуляції. Частота введення визначається дослідним шляхом. При недостатній вхідній інформації вона не повинна бути частіше 1 разу в 5 — 6 діб.