Руководство для обучения инженеров по буровым растворам - часть 108

 

589 

Кальцевая.  пластинка  оттачивается  до  соответствия  с  выемкой  замка  около  конца 

пальца и высверливается до размера бурильной трубы для снижения турбулентности. 

Пластинки режутся от труб, не подвергшихся закалке и отпуску, они должны иметь 

подобный состав для уменьшения гальванического эффекта. 

Коррозионные контрольные кольца сохраняются на бурильных трубах в течение 40 

часов  и отпускаются  на  100  часов.  Кольцо помешается  на  замке  на  верху  первого  стыка 
над  УБТ  и  остается  на  колонне  на  период  работы  одного  долота.  Дополнительная 
пластинка  размещается  на    предохранительном  переводнике  на  рабочей  трубе  для 
контроля коррозии в этой точке. 

Для  предупреждения  разрушения  кольца  необходимо  тщательно  очистить  шейку 

замка.  Иногда  специально  изготовленные  переводники  используются  для  размещения 
кольцевой  пластинки  на  колонне.  Установка  выполняется  руками  в  чистых  сухих 
перчатках. 

Специальные формы заполняются данными о материале кольца, свойствах бурового 

раствора,  типе  коррозии,  расположении  кольца  на  колонне,  начальном  весе,  времени, 
глубине,  номере  кольца,  цвете  окалины  и  т.д.  для  особого  испытания.  Эта  форма 
отсылается на буровую. 

Осадок  бурового  раствора  должен  удаляться  из  контрольного  кольца  с  помощью 

тряпки после снятия с бурильной колонны. Кольцо исследуется на степень коррозии или 
механические повреждения. 

После  визуального  осмотра  вытереть  и  высушить  и  положить  в  паро-

ингибированную бумагу для дальнейшего замедления коррозии, нельзя покрывать кольцо 
трубной  присадкой  или  нефтью.  Положить  кольцо  в  почтовый  конверт.  Механические 
повреждения видны по насечкам или вмятинам на наружной поверхности. 

Оценка информации на кольце важна на промысле и в лаборатории. Если очевидна 

визуальная  коррозия,  это  обычно  точечная,  и  тогда  определяется  протяженность 
(распространение).  Точечная  коррозия  -  результат  наличия  соленых  растворов  из-за 
увеличения  проводимости  жидкости,  вместе  с  растворенным  кислородом  Точечная 
коррозия признак определенных материалов, образующих окисные пленки или покрытия. 
Например,  нержавеющая  сталь  очень  чувствительна  к  точечной  коррозии.  Общая 
коррозия лучше всего определяется потерей веса. 

Пробники  - Гальванические пробники используются в водных системах в нефтяной 

промышленности  уже  многие  годы.  Гальванические  пробники  пригодны  для 
регулирования  вхождения  кислорода  в  водяные  точки.  Буровые  растворы  бывают  очень 
коррозионны,  если  в  них  есть  кислород.  Эти  пробники  нельзя  считать  количественным 
инструментом для буровых растворов из-за постоянно изменяющейся водной среды. 

Пробник  -  это  биметаллическая  пара  (обычно  латунь  и  сталь),  сконструированная 

так, чтобы выход потока измерялся счетчиком. В водяной системе выход стабилизируется 
на  какой-то  величине,  отражая  условия  в  системе.  Изменения  в  ней  изменяют  выход 
потока, что отражается на счётчике. 

На  пробник  оказывает  влияние  скорость  потока,  температура,  пленки  замедлителя, 

он  чувствителен  к  поступлению  растворенного  кислорода.  В  системах,  свободных  от 
кислорода,  пробник  поляризируется  и  выход  приближается  к  нулю.  Даже  небольшое 
количество кислорода деполяризирует пробник и поток на выходе повышается. 

Гальванический  пробник  -  это  прочный  линейный  инструмент,  требующий 

минимального ухода. С правильным счётчиком он дает бурильщику информацию с пола 
вышки.  Он  дает  сведения  об  утечке  воздуха  в  нарушении  функций  системы,  чтобы 
принять своевременные меры воздействия. 

Корреляция  пробника  с  контрольной  пластинков  о  скорости  коррозии  не  точна  по 

нескольким  причинам.  Например,  стальной  анодный  элемент  может  быть  поражён 
точечной коррозией, а показания пробника нарушаются осадком карбоната кальция. Если 

 

590 

есть  признаки  окалины,  нужно  очистить  элемент  пробника.  Если  система  кислотная,  на 
элементах пробника появятся бурые или чёрные пятна и результат будет неверным. 

 

Пакерные жидкости 

Жидкости  на  водной основе  должны обрабатываться  для  длительной  стабильности. 

Обязательна  осторожность  в  подъёме  рН,  добавлении  биоцида,  о  диспергированном 
замедлителе.  рН  помогает  уменьшить  скорость  коррозии,  биоцид  стерилизует  систему 
там, где не дают эффекта сульфат восстанавливающие бактерии. Ингибитор способствует 
образованию пленки на трубах для изоляции от водной среды. 

Растворы  на  нефтяной  основе  обрабатываются  для  долгосрочной  стабильности  и 

уплотнения  эмульсии.  Чтобы  внутренняя  фаза  была  высоко  щелочной,  нужно  повысить 
Р

ОМ

.  В  эти  растворы  замедлители    коррозии  не  добавляются,  эту  функцию  выполняет 

нефтесмачиваемость. 

 
 

 
 
 
 
 
 
 

ГЛАВА 18. 

Жидкости  заканчивания, ремонта и пакерные 

Жидкости для заканчивания и ремонта 

В  последнее  время  уделяется  всеобщее  внимание  жидкостям  для  заканчивания  и 

ремонта.  Установлено,  что  использование  неразрущающих  жидкостей  значительно 
повышает  производительность.  Залежи  чувствительны  к  любому  типу  жидкостей 
независимо  от  содержавшихся  в  них  флюидах.  Поэтому  физически  или  химически 
отличающиеся  флюиды  от  используемых  могут  вызвать  осложнения.  Основная  задача 
заключается в создании жидкостей, наносящих минимальный ущерб  продуктивной зоне. 

Жидкость заканчивания - это любой раствор, размещаемый в продуктивной зоне до 

пуска  скважины  в  эксплуатацию.  Ремонтная  жидкость  говорит  сама  за  себя,  т.е. 
ремонтные  работы  эксплуатируемой  скважины.  Обе  жидкости  предназначены  для 
максимального отбора углеводородов из залежи. 

Тип  жидкости  выбирается  в  соответствии  с  учётом  механических  факторов  и 

пластовых  характеристик,  присущая  данной  операции.  Эта  жидкость  отличается  от 
жидкости  глушения  или  пакерной.  Даже  если  особый  флюид  готовится  из  жидкости 
заканчивания  или  ремонта,  обрабатывается  он  особо.  Обе  эти  жидкости  осуществляют 
контроль  одного  или  нескольких  реологический  свойств  в  течение  длительного  периода 
времени.  Тип  системы  определяется  одним  или  многими  факторами  осуществляемых 
работ. 

 

Механические факторы, влияющие на выбор жидкости 

1. Смесительные устройства. 
Если  на  буровой  обрабатывается  ограниченный  объём,  можно  выбрать  жидкость, 

приготовленную  из  небольшого  количества  материалов  или  предварительно  смешать  её 
на другой буровой, имеющей подходящие  устройства. Рекомендуется фильтровать вновь 
используемую жидкость. 

2.  Природа  и  объём  жидкости  в  стволе  -  обязательно  учитываются  до  операций  по 

заканчиванию  или  ремонту.  Тип  флюида  может  изменяться  от  добываемого  рассола  до 
тяжелых  нефтей  или  обрабатываемых  растворов  как  кислота  или  её  производные.  В 

 

591 

любом  случае  эти  жидкости  должны  оказывать  минимальное  влияние  на  жидкость 
заканчивания или ремонта. Если добываемый флюид является газом, ремонтная жидкость 
должна разбить  этот газ. 

3.  Шарики  для  глушения  (с  закупоривающими  агентами)  -  используются  для 

закупорки  перфорацией  или  трещин  и  глушения  скважины.  Вес  растворе  должен  быть 
достаточным для этого и содержать блокирующие агенты, предотвращающие поглощения 
большого  количества  раствора  в  пласт.  Агенты  могут  быть  растворимы  в  воде,  кислоте 
или нефти. 

4. Кольцевое пространство - для многих типов ремонтных работ может понадобиться 

очень  небольшое  кольцевое  пространство.  При  этом  реологические  свойства  флюида 
должны  быть  достаточно    стабильны  для  сохранения  перепада  давления  на  минимум  и 
уменьшения поршневого эффекта. 

5.  Частота  циркуляции  -  во  время  ремонтных  работ  честь  флюида  в  скважине  не 

циркулирует  длительные  периоды  времени,  следовательно,  его  свойства  на  это  время 
остаются  стабильными.  К  ним  относится  взвесь,  термостабильность,  предельное 
статическое напряжение сдвига, водоотдача, плотность и т.д. 

6.  Коррозия  -  некоторые  жидкости  для  ремонта  имеют  высокую  скорость  коррозии 

на металлических поверхностях. Свести проблему к минимуму можно регулированием рН 
и  добавкой  ингибиторов,  совместимость  которого  с  жидкостью  всегда  должна 
учитываться. 

7.  Компоненты  флюидов  -  должны  выбираться  с  учётом  безопасности  и 

экономической выгоды. Некоторые из них требуют особой обработки. 

8.  Фильтрация  флюидов  -  обязательна  от  начала  операции.  В  некоторых  случаях, 

если  фильтрация  начата  слишком  поздно,  мелкая  фаза  уже  приобретает  коллоидный 
размер и удаление её фильтрацией становится не экономичным. 

 

Пластовые характеристики, влияющие на выбор флюида 

1. Пластовое давление - должно быть известно или рассчитано до выбора жидкости. 

Плотность  жидкости  выбирается  для  уравновешивания  пластового  давления  и 
обеспечивает 

заранее 

определенный 

предел 

безопасности. 

С 

его 

помощью 

останавливается  проникновение  флюида  в  ствол  в  результате  давления,  вызванного 
движением  бурильной  колонны.  Жидкость  для  заканчивания  и  ремонта    должны  иметь 
плотность,  адекватную  жидкости  скважины,  иначе  операция  затрудняется  и  оказывается 
дорогостоящей. 

2.  Заполнение  пласта  -  высокодисперсные  пласты:  пески,  сланцы  и  известняки  - 

могут  диспергировать за  перфорациями или осыпаться  в  стволе.  Жидкость выбирается  с 
возможностью загустевания, увеличивая плотность. 

З.  Проницаемость  -  пласты  с  высокой  проницаемостью  требуют  регулирования 

скорости  фильтрации  флюида.  Контроль  осуществляется  на  низких  величинах  для 
уменьшения  вторжения  фильтрата  и  возможности  разрушения  продуктивных  зон. 
Качество  глинистой  корки, образующейся  в  скважине  -  важный  фактор  предотвращения 
блокировки пласта. 

4. Пустотные пласты - некоторые пласты принимают весь раствор, что отличается от 

фильтрации или поглощения. Этот тип потерь называется «высачиванием», при этом весь 
ремонтный  флюид  уходит.  При  наличии  таких  потерь  во  время  ремонтных  работ  в 
жидкость добавляются частицы разного размера, что останавливает потери. Если пласт не 
полностью  кавернозный,  потери  жидкости  устраняются  увеличением  вязкости.  Частицы 
переменного размера следует использовать с учётом их растворимости в воде или кислоте. 
Другие требуемые материалы не должны блокировать пласт. 

5. Температура - важный фактор на добывающей глубине. На все жидкости ремонта 

и  заканчивания  влияет  некоторым  образом  повышенная  температура.  Поэтому  раствор 
должен оставаться стабильным при забойной температуре. 

 

592 

6. Содержание глины - пласт может содержать глины разного типа и концентрации. 

Они классифицируются как разбухающие и неразбухающие, сжимаемые и несжимаемые. 
Гидратация  глин  в  поровом  пространстве  ведет  к  разрушению  продуктивного  пласта. 
Используемая жидкость должна замедлить эту гидратацию и не допускать минерализацию 
глин.  Добавки  катионных  электролитов  замешают  имеющиеся  электролиты  в  глинах. 
двухвалентные  катионы,  Например,  кальций,  образуют  прочную  связь  между 
смешанными  слоями  глин,  а  ионы  -  калий  -  препятствуют  проникновению  воды  и 
гидратации. 

7.Чувствительность  -  почти  все  пласты  чувствительны  к  определенным  флюидам. 

Контакт  с  флюидом,  к  которому  чувствителен  пласт,  очень  вреден.  Некоторые 
продуктивные  пласты  водосмачиваемые,  другие  —  нефтесмачиваемы.  Водосмачиваемый 
фильтрат в контакте с буровым раствором на нефтяной основе ухудшает продуктивность. 
Вызывается  это  обратным  смачивающим  действием  фильтрата  на  нефтяной  основе, 
образующим  эмульсию  с  водосмачиваемым  пластом.  Тот  же  результат  наблюдается  и  с 
фильтратом 

раствора 

на 

водяной 

основе, 

который 

образует 

эмульсию 

в 

нефтесмачиваемом  пласте.  Эмульсионное  блокирование  снижает  проницательность. 
Смачиваемость пласта и выбор подходящего флюида определяются испытаниями. 

К другим факторам относятся: 
1.  Примеси.  В  период  ремонтных  работ  могут  появляться  различные  примеси: 

цемент, соленая вода, кислые газы, обрабатывающие жидкости - кислоты, ПАВ и т.д. Эти 
примеси  образуют  хлопья  в  жидкости  заканчивания.  Для  обработки  её  нужно  иметь  в 
наличии определенные химические вещества для восстановления нужных свойств. 

2.  Экономия  -  всегда  учитывается  общая  стоимость.  Сравниваются  расходы  на 

флюид  с  высоким  содержанием  ингибитора  с  расходами  на  восстановление 
продуктивности  после  нарушений  в  пласте  более  дешевой  жидкостью.  Если  стоимость 
обработки  для  восстановления  продуктивности  равна  или  больше  разницы  стоимости 
двух флюидов, предпочтительна жидкость с большим количеством ингибитора. 

3.  Опасность.  Самое  важное  -  безопасная  работа  персонала  и  оборудования 

Некоторые  жидкости  пожароопасны,  другие  очень  токсичны  для  растений  и  животных. 
Перед  началом  работ  необходимо  знать  точку  воспламенения  и  величину  токсичности 
веществ.  Если  требуются  материалы/флюиды,  представляющие  опасность,  персонал 
должен пройти определенную подготовку. Оборудование должно быть безопасным. 

4.  Бактерии.  Некоторые  жидкости  для  ремонта,  особенно  в  системах  заводнения, 

должны  обрабатываться  для  замедления  роста  бактерий.  Некоторые  бактерициды 
несовместимы  с  флюидами.  Бактерициды  всегда  подбираются  для  используемых 
флюидов. 

5. Дальнейшее использование оставшихся ремонтных жидкостей и для заканчивания 

планируется заранее, чтобы выбранная жидкость подходила к обеим операциям. 

 

Типы систем 

Водные рассолы 

В качестве жидкости для ремонта и заканчивания применяются растворы из воды и 

одного или более электролитов. В этих растворах очень мало взвешенных твёрдых частиц 
или  загустителей.  Вязкость  и  контроль  фильтрации  минимальные.  Соответствующие 
добавки  повышают  вязкость  или  снижают  скорость  фильтрации.  Некоторые  рассолы 
коррозионны, тогда в них добавляются замедлители коррозии. При длительном контакте 
необходимы меры предосторожности. 

Рассолы  используются  для  замедления  действия  глин  или  сланцев,  на  них  не 

действуют общие примеси. Плотность их колеблется от 8,33 ф/гал (пресная вода) по 11,7 
ф/гал  (насыщенная  хлоркальциевая  вода).  Определенными  электролитами  можно  ещё 
повысить  плотность,  но  они  в  свою  очередь  могут  создать  коррозионную  обстановку.