Аэрированные буровые растворы

1. Аэрированные буровые растворы

2.

К
аэрированным буровым растворам могут быть
отнесены все типы глинистых, безглинистых буровых
растворов, а также растворы на углеводородной основе,
аэрированные
воздухом
или
любым
другим
газообразным агентом. Традиционно такие растворы
называют аэрированными, считая, что если буровой
раствор насыщается воздухом с помощью специального
аэратора,
то
он
является
аэрированным.
Аэрация - это процесс насыщения бурового раствора
пузырьками воздуха или газом с помощью
компрессорной установки или непосредственно от
газопроводов высокого давления.

3.

Аэрированные буровые растворы (АБР) широко применяются для
борьбы с поглощениями и повышения показателей механического
бурения, увеличения проходки на долото и скорости проходки. Опыт
бурения показывает, что эти растворы улучшают техникоэкономические показатели, повышают качество вскрытия
продуктивных пластов.
Аэрация достигается введением в буровой раствор воздуха.
Практически можно аэрировать любой раствор, однако используют
в основном аэрированную воду и аэрированные глинистые
растворы. Степень аэрации, т. е. отношение объемного расхода
воздуха в нормальных условиях к объемному расходу жидкости, и
расход смеси подбирают из условия выноса шлама и предупреждения поглощения либо проявления.
Степень аэрации при компрессорном способе составляет 20 –40 для
аэрированных жидкостей, 100 и более для пен, при химической
аэрации – 0,6 – 0,8. Благодаря высокой степени аэрации
дисперсионная среда пен находится в виде пленки, что и
определяет их агрегативную неустойчивость из-за разрыва пленок
под воздействием различных факторов.

4.

При бурении скважин с промывкой аэрированными буровыми
растворами используют следующие способы аэрации:
1) механический, обеспечивающий аэрацию воздухом или какимлибо другим газообразным агентом с помощью компрессорных
установок (в качестве диспергатора воздуха используют аэратор,
размещенный на нагнетательной линии буровых насосов);
2) эжекционный, аэрирующий жидкость путем засасывания воздуха
из атмосферы или же подачей его в эжектор от компрессора низкого
давления;
3) химический, обеспечивающий вспенивание жидкостей при
обработке
их
поверхностно-активными
веществами
с
перемешиванием в глиномешалке или же при образовании
газообразных компонентов в результате химической реакции
карбоната аммония, бикарбоната аммония или карбомида с водной
фазой бурового раствора;
4) комбинированный, сочетающий механические и химические
способы
аэрации
системы
бурового
раствора.

5. Особенностями технологических свойств аэрированных буровых растворов являются:

пониженная плотность, при компрессорном
способе аэрации плотности в нормальных
условиях может быть снижена до 100 кг/м3,
при химической аэрации - до 700 кг/м3;
повышенная вязкость;
несущая cpeдa в восходящем потоке
аэрированного раствора - в основном
жидкость;
повышенная коррозионная активность;
значительная сжимаемость.

6. Преимуществами бурения с промывкой аэрированными растворами являются:

1) возможность предотвращения и ликвидации различных по
интенсивности поглощений буровых растворов вследствие низкой
плотности и повышенной вязкости;
2) увеличение показателей работы долота благодаря низкому
дифференциальному давлению на забой, применению ПАВ
(возможно
обеспечение
нулевого
или
отрицательного
дифференциального давления на забое);
3) повышение качества вскрытия продуктивных пластов с
относительным давлением р<1 в результате уменьшения
гидростатического давления и применения ПАВ;
4) повышение мощности на турбобуре при компрессорном способе
аэрации.

7. К недостаткам аэрированных буровых растворов относятся:

введение
ингибиторов коррозии для
уменьшения
коррозии
бурильной
и
обсадной колонн, устьевого оборудования;
установка подпорных насосов, так как при
содержании в растворе более 10% воздуха
условия всасывания насосом аэрированного
раствора ухудшаются, подача насосов резко
падает и может даже прекратиться;
применение
дополнительного
оборудования, в частности компрессоров
высокого давления, пеногераторов.