Буровой раствор - Drilling fluid

Эта статья о жидкостях, используемых при бурении скважин. Для жидкостей, используемых с сверла при металлообработке см. смазочно-охлаждающая жидкость.

Буровая заливка антипенный агент спуск по буровой колонне на буровой установке

Баритовый порошок, используемый для приготовления грязи на водной основе

В геотехническая инженерия, буровой раствор, также называемый буровой раствор, используется для облегчения сверления скважины в землю. Часто используется при сверлении масло и натуральный газ скважины и на разведку буровые установки, буровые растворы также используются для более простых скважин, таких как колодцы. Одна из функций бурового раствора - нести черенки из дыры.

Три основных категории буровых растворов: растворы на водной основе (WB), которые могут быть диспергированными и недисперсными; неводные буровые растворы, обычно называемые буровыми растворами на нефтяной основе (OB); и газообразный буровой раствор, в котором широкий диапазон газы может быть использован. Наряду с их образующими, они используются вместе с соответствующими полимерными и глинистыми добавками для бурения различных нефтегазовых пластов.^[1]

Основные функции буровых растворов включают обеспечение гидростатическое давление предотвращать пластовые флюиды от попадания в ствол скважины, сохраняя сверло охладить и очистить во время бурения, выноса бурового шлама и приостановки бурового шлама, когда бурение приостановлено, а буровая установка вводится и выводится из скважины. Буровой раствор, используемый для конкретной работы, выбирается так, чтобы избежать повреждение формации и для ограничения коррозии.

Типы

Источник:^[2]

Ежедневно используются многие типы буровых растворов. Некоторые скважины требуют использования разных типов в разных частях ствола скважины или использования некоторых типов в сочетании с другими. Различные типы жидкостей обычно делятся на несколько широких категорий:^[3]

• Воздух: сжатый воздух закачивается либо в кольцевое пространство ствола скважины, либо вниз по бурильной колонны сам.
• Воздух / вода: то же, что и выше, с добавлением воды для увеличения вязкости, промывки отверстия, обеспечения большего охлаждения и / или для контроля пыли.
• Воздух / полимер: специально разработанный химикат, чаще всего называемый типом полимера, добавляется к смеси воды и воздуха для создания определенных условий. Пенообразователь - хороший пример полимер.
• Вода: иногда используется сама вода. При морском бурении морская вода обычно используется при бурении верхней части ствола скважины.
• Грязь на водной основе (WBM): большинство основных систем грязи на водной основе начинаются с воды, затем в воду добавляются глины и другие химические вещества, чтобы создать гомогенную смесь, напоминающую смесь шоколадного молока и солода (в зависимости от вязкости). Глина обычно представляет собой комбинацию природных глин, которые взвешены в жидкости во время бурения, или определенных типов глины, которые обрабатываются и продаются в качестве добавок для системы WBM. Наиболее распространенным из них является бентонит, часто называемый на нефтяных месторождениях «гелем». Гель, вероятно, ссылается на тот факт, что во время перекачивания жидкости она может быть очень тонкой и сыпучей (как шоколадное молоко), хотя при остановке перекачивания статическая жидкость образует «гелевую» структуру, которая сопротивляется потоку. Когда для «разрушения геля» прилагается соответствующая насосная сила, поток возобновляется, и жидкость возвращается в свое ранее свободно текущее состояние. Многие другие химические вещества (например, формиат калия ) добавляются в систему WBM для достижения различных эффектов, в том числе: контроль вязкости, стабильность сланца, повышение скорости бурения, а также охлаждение и смазка оборудования.
• Буровой раствор на масляной основе (OBM): Буровой раствор на масляной основе - это буровой раствор, в котором базовой жидкостью является нефтепродукт, такой как дизельное топливо. Буровые растворы на масляной основе используются по многим причинам, включая повышенную смазывающую способность, усиленное ингибирование сланца и более высокие очищающие свойства при меньшей вязкости. Буровые растворы на масляной основе также выдерживают более высокие температуры, не разрушаясь. Использование буровых растворов на нефтяной основе имеет особые соображения, в том числе стоимость, экологические соображения, такие как размещение выбуренной породы в подходящем месте, и исследовательские недостатки использования бурового раствора на нефтяной основе, особенно в поисково-разведочных скважинах. Использование бурового раствора на нефтяной основе мешает геохимическому анализу выбуренной породы и керна, а также определению Плотность в градусах API потому что базовый флюид нельзя отличить от нефти, возвращаемой из пласта.
• Жидкость на синтетической основе (SBM) (также известная как буровой раствор на масляной основе с низкой токсичностью или LTOBM): жидкость на синтетической основе - это буровой раствор, в котором базовой жидкостью является синтетическое масло. Это чаще всего используется на морских буровых установках, поскольку обладает свойствами бурового раствора на нефтяной основе, но токсичность паров жидкости намного меньше, чем у жидкости на основе нефти. Это важно, когда буровая бригада работает с жидкостью в замкнутом пространстве, например на морской буровой установке. Жидкость на синтетической основе создает те же проблемы для окружающей среды и анализа, что и жидкость на масляной основе.

На буровая установка, буровой раствор откачивается из грязевые ямы через бурильную колонну, где она распыляется из сопел на буровое долото, таким образом очищая и охлаждая буровое долото в процессе. Затем буровой раствор переносит дробленую или вырезанную породу («шлам») вверх по кольцевому пространству («кольцевое пространство») между бурильной колонной и сторонами пробуриваемой скважины, вверх через поверхность. кожух где он снова выходит на поверхность. Затем стружку отфильтровывают либо сланцевый шейкер или более новая технология конвейера сланца, и грязь возвращается в грязевые ямы. Грязевые ямы позволяют оседать пробуренной «мелочи»; Ямы также являются местом, где жидкость обрабатывается путем добавления химикатов и других веществ.

Жидкая яма

Возвращаемый буровой раствор может содержать природный газ или другие легковоспламеняющиеся материалы, которые будут собираться внутри и вокруг зоны встряхивания сланца / конвейера или в других рабочих зонах. Из-за опасности возгорания или взрыва при возгорании специальные датчики контроля и взрывозащищенный сертифицированный оборудование обычно устанавливается, и рабочие проходят обучение мерам безопасности. Затем буровой раствор закачивается обратно в скважину и снова циркулирует. После испытаний буровой раствор периодически обрабатывается в амбарах для обеспечения желаемых свойств, которые оптимизируют и улучшают эффективность бурения, стабильность ствола скважины и другие требования, перечисленные ниже.

Функция

Основные функции буровой раствор можно резюмировать следующим образом:^[2]

Удалите черенки из колодца

Грязевая яма

Буровой раствор переносит породу, извлеченную буровым долотом, на поверхность. Его способность делать это зависит от размера, формы и плотности резания, а также скорости жидкости, движущейся вверх по скважине (кольцевая скорость ). Эти соображения аналогичны способности ручья переносить отложения; крупные песчинки в медленно движущемся потоке оседают на дне ручья, а мелкие песчинки в быстром потоке уносятся вместе с водой. Вязкость бурового раствора - еще одно важное свойство, так как шлам оседает на дно скважины, если вязкость слишком низко.

Летучая зола Абсорбент для жидкостей в грязевых ямах

Другие свойства включают:

• Большинство буровых растворов тиксотропный (увеличение вязкости в статических условиях). Эта характеристика удерживает шлам во взвешенном состоянии, когда буровой раствор не течет, например, во время технического обслуживания.
• Жидкости, у которых есть истончение сдвига и повышенная вязкость эффективны для очистки ствола скважины.
• Более высокая скорость в кольце улучшает транспортировку резания. Передаточное отношение (скорость транспортировки / наименьшая скорость в кольце) должно быть не менее 50%.
• Жидкости с высокой плотностью могут адекватно очищать скважины даже с более низкими кольцевыми скоростями (за счет увеличения выталкивающей силы, действующей на шлам). Но может иметь негативные последствия, если вес бурового раствора превышает тот, который необходим для уравновешивания давления окружающей породы (пластовое давление), поэтому вес бурового раствора обычно не увеличивается для целей очистки ствола.
• Более высокие скорости вращения бурильной колонны вносят круговую составляющую в кольцевой путь потока. Этот спиральный поток вокруг бурильной колонны вызывает перемещение бурового шлама у стенки, где возникают плохие условия очистки ствола, в более высокие транспортные области кольцевого пространства. Повышенное вращение - один из лучших способов повысить очистку ствола наклонных и горизонтальных скважин.

Приостановить и выпустить черенки

Источник:^[2]

• Должен взвешивать буровой шлам, утяжелители и добавки в широком диапазоне условий.
• Оседающий буровой шлам может вызвать образование мостов и насыпь, что может привести к застреванию трубы и потеря циркуляции.
• Оседающий утяжелитель называется провисанием, это вызывает большие колебания плотности скважинного флюида, это чаще происходит в наклонных и горячих скважинах.
• Высокие концентрации бурового раствора вредны для:
  • Эффективность бурения (это приводит к увеличению веса и вязкости бурового раствора, что, в свою очередь, увеличивает затраты на техническое обслуживание и увеличивает разбавление)
  • Скорость проникновения (ROP) (увеличивает мощность, необходимую для циркуляции)
  • Взвешенные свойства бурового раствора должны быть уравновешены со свойствами удаления резания путем оборудование для контроля твердых частиц
• Для эффективного контроля над твердыми частицами твердые частицы должны быть удалены из бурового раствора при первой циркуляции из скважины. При повторном использовании черенки разбиваются на более мелкие части, и их труднее удалить.
• Проведите тест для сравнения содержания песка в буровом растворе на выкидной линии и в приемной яме (чтобы определить, удаляется ли шлам).

Контрольные пластовые давления

Источник:^[2]

• Если пластовое давление увеличивается, плотность бурового раствора также должна быть увеличена, чтобы сбалансировать давление и сохранить стабильность ствола скважины. Самый распространенный утяжелитель - барит. Несбалансированное пластовое давление вызовет неожиданный приток (также известный как выброс) пластовых флюидов в ствол скважины, что может привести к задуть от пластовых флюидов под давлением.
• Гидростатическое давление = плотность бурового раствора * истинная вертикальная глубина * ускорение свободного падения. Если гидростатическое давление больше или равно пластовому давлению, пластовая жидкость не будет течь в ствол скважины.
• Контроль скважины означает отсутствие неконтролируемого притока пластовых флюидов в ствол скважины.
• Гидростатическое давление также регулирует напряжения, вызванные тектонический силы, они могут сделать стволы скважин нестабильными, даже если давление пластовой жидкости уравновешено.
• Если пластовое давление ниже нормы, можно использовать воздух, газ, туман, густую пену или буровой раствор низкой плотности (на нефтяной основе).
• На практике плотность бурового раствора должна быть ограничена до минимума, необходимого для управления скважиной и устойчивости ствола скважины. Если слишком много, это может привести к разрыву пласта.

Уплотнение проницаемых образований

Источник:^[2]

• В этом состоянии давление столба бурового раствора должно превышать пластовое давление. фильтрат бурового раствора проникает в пласт, и на стенке ствола скважины оседает корка бурового раствора.
• Грязь предназначена для осаждения тонкой фильтровальной корки с низкой проницаемостью, чтобы ограничить проникновение.
• Проблемы возникают, если образуется толстая фильтровальная корка; условия плотного ствола, низкое качество бревна, прихвата трубы, потери циркуляции и повреждения пласта.
• В высокопроницаемых пластах с большими каналами ствола цельный раствор может проникать в пласт, в зависимости от размера твердых частиц бурового раствора;
  • Используйте закупоривающие агенты, чтобы заблокировать большое отверстие, тогда твердые частицы бурового раствора могут образовывать уплотнение.
  • Для эффективности закупоривающие агенты должны быть больше половины размера порового пространства / трещин.
  • Связующие агенты (например, карбонат кальция, измельченная целлюлоза).
• В зависимости от используемой системы бурового раствора, ряд добавок могут улучшить фильтрационную корку (например, бентонит, натуральный и синтетический полимер, асфальт и гильсонит ).

Поддержание устойчивости ствола скважины

Источник:^[2]

• Химический состав и свойства бурового раствора должны сочетаться, чтобы обеспечить стабильный ствол скважины. Вес бурового раствора должен быть в пределах необходимого диапазона для уравновешивания механических сил.
• Нестабильность ствола скважины = облысение пластов, которое может привести к образованию плотных стволов, перемычек и насыпи при спусках (те же симптомы указывают на проблемы с очисткой ствола).
• Стабильность ствола скважины = ствол сохраняет размер и цилиндрическую форму.
• Если ствол увеличивается, он становится слабым и его трудно стабилизировать, что приводит к таким проблемам, как низкие скорости в кольцевом пространстве, плохая очистка ствола, загрузка твердых частиц и плохая оценка пласта.
• В песке и песчаники В пластах расширение ствола скважины может быть достигнуто за счет механических воздействий (гидравлических сил и скоростей сопел). Повреждение пласта снижено за счет консервативной гидравлической системы. Фильтровальный пирог хорошего качества, содержащий бентонит известно, что ограничивает расширение ствола скважины.
• В сланцы, веса бурового раствора обычно достаточно для уравновешивания пластового напряжения, так как эти скважины обычно стабильны. В буровом растворе на водной основе химические различия могут вызывать взаимодействия между грязью и сланцами, что приводит к размягчению природной породы. Сухие, хрупкие сланцы с высокой трещиноватостью могут быть чрезвычайно нестабильными (что приводит к механическим проблемам).
• Различные химические ингибиторы могут контролировать взаимодействие грязи и сланца (кальций, калий, соль, полимеры, асфальт, гликоли и нефть - лучше всего для водочувствительных пластов)
• Буровые растворы на основе нефти (и синтетического масла) используются для бурения наиболее чувствительных к воде Сланцы в районах со сложными условиями бурения.
• Для добавления ингибирования фаза эмульгированного рассола (хлорид кальция ) буровые растворы используются для снижения активности воды и создают осмотические силы для предотвращения адсорбции воды Сланцы.

Минимизация повреждений формации

Источник:^[2]

• Повреждение кожи или любое уменьшение естественной пористости и проницаемости (вымывание) пласта представляет собой повреждение пласта.
• Повреждение кожи - это скопление остатков на перфорационных отверстиях, что вызывает падение давления через них.
• Наиболее частые повреждения;
  • Грязь или твердые частицы бурового раствора проникают в матрицу пласта, уменьшая пористость и вызывая скин-эффект
  • Набухание пластовых глин в пласте снижено проницаемость
  • Осаждение твердых веществ из-за смешивания фильтрат бурового раствора и пластовые жидкости, приводящие к осаждению нерастворимых солей
  • Фильтрат бурового раствора и пластовые флюиды образуют эмульсию, уменьшая пористость коллектора.
• Специально разработанные жидкости для бурения скважин или жидкости для ремонта скважин и заканчивания сводят к минимуму повреждение пласта.

Охлаждение, смазка и поддержка долота и бурового снаряда

Источник:^[2]

• Тепло выделяется из-за механических и гидравлических сил на долоте, а также при вращении бурильной колонны и трении обсадной колонны и ствола скважины.
• Охладите и отведите тепло от источника до температуры ниже, чем на забое скважины.
• Если нет, то долото, бурильная колонна и грязевые двигатели потерпит неудачу быстрее.
• Смазка на основе коэффициент трения. («Коэффициент трения» - это величина трения со стороны ствола скважины и размера муфты или размера бурильной трубы для вытягивания прихваченной трубы) Буровой раствор на масляной и синтетической основе обычно смазывает лучше, чем буровой раствор на водной основе (но последнее можно улучшить, если добавление смазочных материалов).
• Количество смазки, обеспечиваемой буровым раствором, зависит от типа и количества бурового раствора и весовых материалов + химического состава системы.
• Плохая смазка вызывает высокий крутящий момент и сопротивление, тепловую проверку бурильной колонны, но эти проблемы также вызваны посадкой шпонок, плохой очисткой ствола и неправильной конструкцией компоновки низа бурильной колонны.
• Буровые растворы также поддерживают часть бурильной колонны или обсадных труб за счет плавучести. Подвешивание в буровом растворе под действием силы, равной весу (или плотности) бурового раствора, что снижает нагрузку на крюк на вышке.
• Вес, который вышка может выдерживать ограниченную механическую нагрузку, увеличивать глубину, что приводит к увеличению веса бурильной колонны и обсадных труб.
• При спуске длинной, тяжелой колонны или обсадных труб плавучесть возможна для обсадных колонн, вес которых превышает грузоподъемность крюка буровой установки.

Передача гидравлической энергии на инструменты и долото

Источник:^[2]

• Гидравлическая энергия обеспечивает питание грязевой двигатель для вращения долота и для MWD (измерение при бурении ) и LWD (каротаж при бурении ) инструменты. Гидравлические программы основаны на выборе размеров сопел долота для доступной мощности бурового насоса для оптимизации воздействия струи на забой скважины.
• Ограничен:
  • Мощность насоса
  • Потери давления внутри бурильной колонны
  • Максимально допустимое давление на поверхность
  • Оптимальный расход
  • Давление в бурильной колонне падает выше в жидкостях с более высокой плотностью, пластической вязкостью и твердыми телами.
• Буровые растворы с низким содержанием твердых частиц, разжижающие при сдвиге, такие как полимерные жидкости, более эффективные в передаче гидравлической энергии.
• Глубину можно увеличить, контролируя свойства бурового раствора.
• Передача информации от MWD и LWD на поверхность с помощью импульса давления.

Обеспечить адекватную оценку пласта

Источник:^[2]

• Химические и физические свойства бурового раствора, а также состояние ствола скважины после бурения влияют на оценку пласта.
• Грязевые каротажники исследуют шлам на минеральный состав, визуальные признаки углеводородов и записывают данные каротажа литология, ROP, обнаружение газа или геологические параметры.
• Проведение каротажа - электрические, звуковые, ядерные и магнитные резонанс.
• Выделены потенциальные продуктивные зоны и проведены опробование пласта и опробование бурильной колонны.
• Грязь помогает не рассеивать шлам, а также улучшает транспортировку шлама, чтобы буровые скважины определяли глубину образования шлама.
• Грязь на масляной основе, смазочные материалы, асфальты маскируют признаки углеводородов.
• Таким образом, буровой раствор для бурения керна выбирается на основе типа оценки, которую необходимо выполнить (многие операции отбора керна предусматривают мягкий раствор с минимумом добавок).

Контроль коррозии (на приемлемом уровне)

Источник:^[2]

• Бурильная колонна и обсадная колонна в постоянном контакте с буровым раствором могут вызвать форму коррозия.
• Растворенные газы (кислород, углекислый газ, сероводород ) вызывают серьезные проблемы с коррозией;
  • Причина быстрого, катастрофический провал
  • Может быть смертельно опасным для человека через короткий промежуток времени
• Низкий pH (кислотный) усиливает коррозию, поэтому используйте коррозию купоны^{[требуется разъяснение ]} для контроля типа и скорости коррозии и определения правильного количества используемого химического ингибитора.
• Аэрация грязи, вспенивание и др. O₂ зажатые условия вызывают коррозионное повреждение за короткий период времени.
• При бурении с высоким H₂S, повышенный pH жидкости + химикат, улавливающий сульфиды (цинк).

Упрощение цементирования и заканчивания

Источник:^[2]

• Цементирование имеет решающее значение для эффективной зоны и заканчивания скважины.
• Во время спуска обсадной колонны буровой раствор должен оставаться жидким и сводить к минимуму скачки давления, чтобы не возникала потеря циркуляции, вызванная трещиной.
• Температура воды, используемой для цемента, должна быть в пределах допуска цементатора, выполняющего задачу, обычно 70 градусов, особенно в зимних условиях.
• Грязь должна иметь тонкую, гладкую фильтровальную корку с минимальным содержанием твердых частиц в фильтрационной корке, ствол скважины с минимальным количеством выбуренной породы, обрушения или перемычки будут препятствовать хорошему спуску обсадной колонны до забоя. Обеспечьте циркуляцию через отверстие скважины до его очистки.
• Для правильного цементирования и заканчивания буровой раствор вытесняют промывками и цементом. Для эффективности;
  • Просверлите отверстие рядом с манометрами, используйте надлежащие методы очистки отверстия, откачивайте очистители на TD и выполните движение очистителя к башмаку.
  • Низкая вязкость бурового раствора, параметры бурового раствора должны быть устойчивы к буровым пластам и составу бурового раствора, турбулентный поток - низкая вязкость при высокой производительности насоса, ламинарный поток - высокая вязкость, высокая производительность насоса.
  • Грязь непрогрессивная прочность геля^{[требуется разъяснение ]}

Минимизировать воздействие на окружающую среду

Отстойники для бурового раствора без футеровки были обычным явлением до того, как были признаны экологические последствия.

Источник:^[2]

Грязь в той или иной степени токсична. Также сложно и дорого утилизировать его экологически чистым способом. Статья Vanity Fair описал условия на Лаго Агрио, крупное нефтяное месторождение в Эквадоре, где деятельность бурильщиков практически не регулировалась.^[4]

Буровой раствор на водной основе имеет очень низкую токсичность, так как он состоит из воды, бентонита и барита, всей глины, добываемой при добыче полезных ископаемых, обычно обнаруживаемых в Вайоминге и в Лунде, Телемарк. В буровых растворах на водной основе можно использовать определенные химические вещества, которые могут быть едкие и токсичные, такие как соляная кислота. Однако при смешивании с буровыми растворами на водной основе соляная кислота только снижает pH воды до более приемлемого уровня. Каустическая кислота (гидроксид натрия), безводная известь, кальцинированная сода, бентонит, барит и полимеры являются наиболее распространенными химическими веществами, используемыми в воде. буровые растворы на основе. Буровой раствор на нефтяной основе и синтетические буровые растворы могут содержать большое количество бензола и других химикатов.

Наиболее распространенные химические вещества, добавляемые в растворы OBM:

• Барит
• Бентонит
• Дизель
• Эмульгаторы
• Вода

Состав бурового раствора

Источник:^[5]

Буровой раствор на водной основе чаще всего состоит из бентонит глина (гель) с такими добавками, как сульфат бария (барит), карбонат кальция (мел) или гематит. Разные загустители используются для воздействия на вязкость жидкости, например ксантановая камедь, гуаровая камедь, гликоль, карбоксиметилцеллюлоза, полианионная целлюлоза (PAC) или крахмал. В очереди, дефлокулянты используются для снижения вязкости буровых растворов на глинистой основе; анионный полиэлектролиты (например. акрилаты, полифосфаты, лигносульфонаты (Lig) или дубильная кислота производные, такие как Квебрахо ) часто используются. Красная грязь было название для Квебрахо - смесь на основе красного цвета солей дубильной кислоты; он широко использовался в 1940-1950-х годах, а затем стал устаревшим, когда стали доступны лигносульфонаты. Другие компоненты добавляются для обеспечения различных конкретных функциональных характеристик, как указано в списке. над. Некоторые другие распространенные добавки включают смазочные материалы, ингибиторы сланца, добавки против водоотдачи (для контроля потерь бурового раствора в проницаемые пласты). Утяжелитель, такой как барит, добавляют для увеличения общей плотности бурового раствора, чтобы можно было поддерживать достаточное забойное давление, тем самым предотвращая нежелательный (и часто опасный) приток пластовых флюидов. Кроме того, использование наночастиц диоксида кремния и глины в растворах на основе инвертированной эмульсии при высоком давлении и температуре (HPHT) и наблюдалось их положительное влияние на реологию бурового раствора.^[1]

Факторы, влияющие на характеристики бурового раствора

Некоторые факторы, влияющие на характеристики бурового раствора:^[6]

• Реология жидкости^[7]
• Изменение вязкости бурового раствора
• Изменение плотности бурового раствора
• Изменение pH грязи
• Коррозия или усталость бурильной колонны^[8]
• Термическая стабильность бурового раствора^[9]
• Дифференциальное заедание

Классификация бурового раствора

Они классифицируются на основе их жидкой фазы, щелочности, дисперсии и типа используемых химикатов.

Дисперсные системы

• Пресноводная грязь: Грязь с низким pH (7,0–9,5), которая включает в себя грязь, бентонит, природные, фосфатно-обработанные грязи, органические грязи и грязи, обработанные органическими коллоидами. Пример бурового раствора с высоким pH. Буровые растворы, обработанные щелочным таннатом, имеют pH выше 9,5.
• Буровой раствор на водной основе, подавляющий гидратацию и диспергирование глины - Существует 4 типа: известковые растворы с высоким pH, гипсовые растворы с низким pH, морские и насыщенные соленые растворы.

Недисперсные системы

• Буровой раствор с низким содержанием твердых частиц: Эти буровые растворы содержат менее 3–6% твердых веществ по объему и массой менее 9,5 фунтов / галлон. Большинство буровых растворов этого типа имеют водную основу с различным количеством бентонита и полимера.
• Эмульсии: Используются два типа: масло в воде (масляные эмульсионные растворы) и вода в масле (обратные масляные эмульсионные растворы).
  • Буровой раствор на масляной основе: Буровые растворы на масляной основе содержат нефть в качестве непрерывной фазы и воду в качестве загрязнителя, а не элемент конструкции бурового раствора. Обычно они содержат менее 5% (по объему) воды. Буровые растворы на масляной основе обычно представляют собой смесь дизельного топлива и асфальта, однако могут быть на основе добытой сырой нефти и бурового раствора.

Грязевой инженер

Основная статья: Грязевой инженер

Грязевая яма с летучей золой

«Инженер по буровым растворам» - это имя, данное сотруднику нефтесервисной компании, который отвечает за обслуживание системы бурового раствора или жидкости для заканчивания на нефти и / или газе. буровая установка.^[10] Этот человек обычно работает в компании, продающей химикаты для работы, и специально обучен работе с этими продуктами, хотя независимые инженеры по буровым растворам все еще распространены. Роль инженер по буровым растворам, или точнее инженер по буровым растворам, очень важен для всей операции бурения, потому что даже небольшие проблемы с буровым раствором могут остановить все операции на буровой. Принятая во всем мире схема смены при проведении морских буровых работ заключается в том, что персонал (включая инженеров по буровым растворам) работает по 28-дневной смене, при которой они работают 28 дней подряд и отдыхают следующие 28 дней. В Европе это обычно 21-дневная смена.

При морском бурении с использованием новых технологий и высоких общих дневных затрат скважины бурятся чрезвычайно быстро. Наличие двух инженеров по буровым растворам имеет экономический смысл для предотвращения простоев из-за проблем с буровым раствором. Два инженера по буровым растворам также сокращают расходы нефтяных компаний на страхование ущерба окружающей среде, за который нефтяные компании несут ответственность во время бурения и добычи. Старший инженер по буровым растворам обычно работает днем, а младший инженер по буровым растворам - ночью.

Стоимость бурового раствора обычно составляет около 10% (может сильно варьироваться) от общей стоимости бурения скважины и требует наличия компетентных инженеров по буровым растворам. Большая экономия средств достигается, когда инженер по буровому раствору и жидкость работают надлежащим образом.

Не следует путать инженера по буровым растворам с путаницы, обслуживающий персонал, который контролирует газ из бурового раствора и отбирает пробы из ствола скважины.

Инженер комплаенс

Инженер по соблюдению требований - это наиболее распространенное имя для относительно новой должности в нефтяном месторождении, появившейся примерно в 2002 году из-за новых экологических норм в отношении синтетического бурового раствора в Соединенных Штатах. Ранее регулирование синтетического бурового раствора было таким же, как и для бурового раствора на водной основе, и его можно было утилизировать в прибрежных водах из-за низкой токсичности для морских организмов. Новые правила ограничивают количество сливаемого синтетического масла. Эти новые правила создали значительную нагрузку в виде тестов, необходимых для определения «ROC» или удерживания на шламе, отбора проб для определения процентного содержания сырой нефти в буровом растворе и обширной документации. Запрещается сбрасывать буровой раствор на нефтяной / синтетической основе (или выбуренный шлам, загрязненный OBM / SBM) в Северном море. Загрязненный буровой раствор должен либо отправляться на берег в контейнерах, либо обрабатываться на буровых установках.

Теперь также проводится новый ежемесячный тест на токсичность для определения токсичности отложений с использованием амфипода Leptocheirus plumulosus. Буровой раствор различной концентрации добавляется в окружающую среду пленного L. plumulosus чтобы определить его влияние на животных.^[11] Тест неоднозначен по двум причинам:

1. Эти животные не являются местными для многих регулируемых ими территорий, включая Мексиканский залив.
2. Тест имеет очень большое стандартное отклонение, и образцы, которые не прошли испытание, могут легко пройти повторное тестирование.^[12]

Смотрите также

• Направленное бурение
• Бурильщик (нефть)
• Центрифуга с декантером бурового раствора
• Буровая установка
• Оценка формации
• Земледелие
• Сепаратор бурового газа
• Грязевые системы
• MWD (измерение при бурении)
• Контроль нефтяных скважин
• Головорез
• Бурение на депрессии

Рекомендации

1. Черагиан, Гоштасп; У, Цинлинь; Мостофи, Масуд; Ли, Мэй-Чун; Афранд, Масуд; С. Сангвай, Джитендра (октябрь 2018 г.). «Влияние нового нанокомпозита глина / диоксид кремния на буровые растворы на водной основе: улучшение реологических и фильтрационных свойств». Коллоиды и поверхности A: физико-химические и технические аспекты. 555: 339–350. Дои:10.1016 / j.colsurfa.2018.06.072.
2. Справочник по нефтяной инженерии, том II: Технология бурения. Общество инженеров-нефтяников. 2007. С. 90–95. ISBN  978-1-55563-114-7.
3. Глоссарий по нефтяным месторождениям
4. Langewiesche, Уильям. "Закон джунглей". Улей. Получено 2017-08-28.
5. Рабиа, Хуссейн (1986). Техника бурения нефтяных скважин: принципы и практика. Springer. С. 106–111. ISBN  0860106616.
6. «В соответствии с изменением бурового раствора, чтобы понять состояние скважины». Система очистки бурового раствора. 27 декабря 2012 г.. Получено 26 сентября 2013.
7. Кларк, Питер Э.(1995-01-01). «Реология бурового раствора и измерения, рекомендованные API». Симпозиум SPE по производственным операциям. Общество инженеров-нефтяников. Дои:10.2118 / 29543-МС. ISBN  9781555634483.
8. CJWinter. «Преимущества холодной прокатки корня». www.cjwinter.com. Получено 2017-08-28.
9. «10 советов по улучшению характеристик бурового раствора» (PDF). Подрядчик по бурению. Получено 2017-08-28.
10. Мур, Рэйчел (2017-07-05). «Как стать инженером по буровым растворам». Карьерный тренд.
11. "Методы оценки хронической токсичности загрязняющих веществ, связанных с морскими и эстуарскими осадками, с Amphipod Leptocheirus plumulosus - первое издание". НАС. Агентство по охране окружающей среды. Архивировано из оригинал 15 апреля 2014 г.. Получено 14 апреля 2014.
12. Оршулик, Стефан (26.01.2016). Экологические технологии в нефтяной промышленности. Springer. ISBN  9783319243344.

дальнейшее чтение

• Комитет ASME Shale Shaker (2005). Справочник по обработке буровых растворов. ISBN  0-7506-7775-9.
• Черагиан, Г., Ву, К., Мостофи, М., Ли, М. К., Афранд, М., и Сангваи, Дж. С. (2018). Влияние нового нанокомпозита глина / диоксид кремния на буровые растворы на водной основе: улучшение реологических и фильтрационных свойств. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2018.06.072.
• Кейт Ван Дайк (1998). Буровые растворы, буровые насосы и оборудование для кондиционирования.
• Г. В. Чилингарян и П. Ворабутр (1983). Буровые и буровые растворы.
• Г. Р. Грей, Г. К. Х. Дарли и В. Ф. Роджерс (1980). Состав и свойства жидкостей для бурения нефтяных скважин..
• ПОСТАВЩИК Shale Shaker DCS. Система очистки бурового раствора.