Охлаждение и очистка сверла
В процессе бурения буровой раствор (раствор) эффективно циркулирует, охлаждая буровое долото. При отсутствии циркуляции бурового раствора температура бурового долота повышается на 1-2 градуса Цельсия при каждом обороте на забое скважины. Если предположить, что долото вращается со скоростью 200 оборотов в минуту, то всего за три минуты бурения его температура взлетит до более чем 600 градусов -, что весьма вероятно приведет к серьезным авариям, таким как перегорание или застревание долота. Следовательно, циркулирующий поток бурового раствора служит для эффективного рассеивания тепла, образующегося при разрушении горной породы долотом, тем самым гарантируя, что долото остается достаточно охлажденным и работает в пределах своих нормальных рабочих параметров. Кроме того, буровой раствор играет решающую роль в очистке долота от накопленного бурового раствора; промывая долото, жидкость эффективно удаляет пакеты грязи с зубьев и нижней части, гарантируя, что долото может продолжать эффективно и непрерывно разрушать горную породу, тем самым повышая общую эффективность бурения.
Удаление шлама и контроль потерь жидкости
По мере бурения буровое долото разрушает породу, образуя значительный объем шлама. Для поддержания эффективности бурения этот шлам необходимо своевременно смывать со дна скважины. Это не только предотвращает повторное -перетирание ранее сломанного шлама-тем самым увеличивая скорость проходки-, но также эффективно предотвращает прилипание шлама к долоту, что в противном случае препятствовало бы его дальнейшей работе. Буровой раствор должен обладать особыми свойствами,-включая соответствующий удельный вес, вязкость и прочность на сдвиг-, чтобы гарантировать успешную транспортировку шлама к устью скважины. Кроме того, за счет включения в буровой раствор таких добавок, как полиакриламид и неорганические соли (например, хлорид калия и хлорид натрия), буровой раствор предотвращает гидратацию и диспергирование шлама в жидкой фазе; это гарантирует, что шлам останется неповрежденным, не гидратируется и не распадается, тем самым предотвращая нежелательное увеличение удельного веса жидкости. Предотвращение потерь жидкости и закупорка ствола скважины являются важнейшими приоритетами в управлении буровым раствором; в частности, перед проникновением в соляные-носные пласты (соляные купола) добавление в буровой раствор ингибиторов,-устойчивых к соли, может эффективно смягчить-или полностью предотвратить-загрязнение жидкости солевыми пластами.
Стабильность ствола скважины и контроль притока воды
В процессе бурения особое внимание необходимо уделять корректировке свойств бурового раствора перед проникновением в определенные склонные к обрушению пласты, чтобы обеспечить устойчивость стенок ствола скважины. При бурении таких пластов, как группы Чжилуо и Фусянь, важно переключиться на систему скважинного-стабилизирующего раствора за 20 метров до входа в пласты,-предрасположенные к обрушению. Кроме того, потери бурового раствора должны строго контролироваться,-не должны превышать 5 мл-, чтобы обеспечить стабильность стенок скважины. Кроме того, при бурении на зрелых месторождениях скважины, проникающие в нефтяные зоны группы Яньчан, часто сталкиваются с притоком воды под высоким-напором из соседних водо-нагнетательных скважин. Чтобы эффективно смягчить эту проблему, можно применить стратегию, включающую использование бурового раствора высокой-плотности для гидравлического разрыва водо-содержащей зоны с последующей закачкой контролируемого геля для постоянной изоляции источника воды.
Приток углеводородов и смазка
Если во время буровых работ обнаруживаются зоны, содержащие углеводороды-высокого давления-, плотность бурового раствора должна быть увеличена в соответствии со спецификациями клиента. В случае притока углеводородов или выброса противовыбросовый превентор (ПВП) должен быть немедленно закрыт. Впоследствии на основе забойного давления рассчитывается необходимая плотность бурового раствора, чтобы противодействовать зоне высокого-давления и обеспечить безопасность управления скважиной. Кроме того, поддержание достаточного количества смазочных материалов во время бурения помогает снизить сопротивление, возникающее при спуске (опускании) и вращении бурильной колонны, тем самым увеличивая скорость проходки (ROP) и обеспечивая плавное выполнение буровых операций.
Передача энергии и дробление горных пород
Во время буровых работ с использованием винтовых турбинных агрегатов буровой раствор протекает с высокой скоростью через лопатки турбины, заставляя турбину и буровое долото вращать-механизм, который значительно увеличивает скорость проходки. Когда буровое долото оснащено соплами, буровые насосы генерируют струи жидкости под высоким-давлением, которые эффективно дробят породу на забое скважины, тем самым обеспечивая высокоэффективное бурение. Это уникальное сочетание трансмиссии и механизмов-дробилки делает процесс бурения более эффективным и точным.
