title-icon Статьи о ремонте
title-icon
» » Разглинизация скважин роторного бурения

Разглинизация скважин роторного бурения

Глинистый раствор, подаваемый в скважину при бурении водоносного горизонта, откладывается в виде глинистой корки на ее стенках и проникает в трещины и поры водоносной породы (рис. 65). Чем выше плотность промывочной жидкости и ее давление в скважине и меньше (по сравнению с ним) гидростатическое давление в водоносном горизонте, тем глубже глинистые частицы проникают в поры водоносной породы. Глинистая корка предохраняет стенки скважины от обрушения в процессе бурения. По окончании сооружения скважины ее необходимо удалять, так как она уменьшает отдачу водоносного горизонта в 2 раза и более. Вместе с нею из зоны, прилегающей к фильтру, следует извлекать и мелкие частицы песка, также снижающие проницаемость фильтрующей поверхности.
Процесс удаления из скважины глинистой корки и мелких частиц песка называют разглинизацией.
Разглинизацию скважин выполняют в следующем порядке: замена глинистого раствора, находящегося в стволе скважины, вначале глинистым раствором меньшей плотности, а затем чистой водой: удаление (прямой или обратной промывкой) глинистой корки и прочих продуктов глинизации из зафильтрового пространства. При давлении промывочной воды в стволе скважины, превышающем гидростатическое давление в водоносном горизонте на 3 м и более, последнюю операцию выполняют одновременно с первой.

Разглинизация чистой водой, подаваемой в зафильтровое пространство через отстойник фильтра (рис. 66). Такой способ разглинизации используют в скважинах, вскрывающих малонапорные водоносные горизонты, сложенные мелко- и среднёзернистыми песками. Чистую воду подают по бурильным трубам, ввинченным нижним концом в переходник 10 башмака 11. Фильтровую колонну удерживают выше забоя скважины на 0,5 м, что обеспечивает свободный доступ промывочной воды в зафильтровое пространство. После появления признаков разрушения глинистой корки бурильные трубы и переходник 4 вывинчивают из башмака отстойника и извлекают из скважины. Отверстие в отстойнике перекрывают. Если фильтровую колонну выводят выше устья или выше статического уровня, переходник 4 не, устанавливают. Отверстие для выхода промывочной воды можно также устраивать в отстойнике фильтра. Располагают его в этом случае выше забоя скважины не менее чем на 0,5 м, а фильтровую колонну ставят на забой.
Разглинизация чистой водой, подаваемой в зафильтровое пространство через рабочую поверхность фильтра. Этот способ разглинизации применяют в скважинах, вскрывающих напорные водоносные горизонты, сложенные разнозернистыми песками. Если водоносный горизонт представлен крупно- и среднезернистыми песками, скорость выхода воды в зафильтровое пространство Увеличивают с помощью гидравлического ерша (рис. 67). Воду подают в ерш 8 по бурильным трубам 10. Она обрабатывает только ограниченный его манжетами участок скважины. Для лучшей разглинизации необходимо неоднократно поднимать и опускать ерш вдоль всей рабочей поверхности фильтра. Истершиеся резиновые манжеты следует своевременно менять, чтобы вода не поступала к необрабатываемым частям фильтра.
Разглинизация засасыванием глинистой корки внутрь скважины через рабочую поверхность фильтра (рис. 68). Такой способ разглинизации используют в скважинах, вскрывающих напорные водоносные горизонты, сложенные мелкозернистыми песками или слаботрещиноватыми породами. Скважину вначале (в течение 2...3 ч) промывают чистой водой, которую подают через трубу 5. Затем промывку водой чередуют с прокачкой эрлифтом. Интенсивность прокачки увеличивают постепенно, иначе водоносный песок вокруг рабочей поверхности фильтра может сильно уплотниться.
В скважинах, пробуренных в сложных неоднородных песках и сильнотрещиноватых породах, разглинизацию можно начинать с прокачки эрлифтом. Уровень воды в скважине нужно понижать значительно, чтобы полностью вымыть шлам из трещины водоносной породы. Водоподъемные трубы эрлифта погружают при этом в отстойник.

Разглинизации засасыванием глинистой корки внутрь скважины через отверстие в отстойнике фильтра. Этот способ разглинизации применяют в скважинах, вскрывающих водоносные горизонты, сложенные песками одинакового гранулометрического состава. Эрлифт должен работать с максимальной производительностью. Это вызывает интенсивное поступление внутрь скважины глинистого раствора, глинистой корки и песка. Образуется большая песчаная пробка, которую удаляют прямой промывкой либо обратной в комбинации с прокачкой эрлифтом. Отверстие в отстойнике засыпают гравием.
Разглинизации желонированием и свабированием. Такой способ разглинизации используют в скважинах, вскрывающих водоносные горизонты, сложенные песками одинакового гранулометрического состава, в тех случаях, когда по каким-либо причинам невозможна прокачка эрлифтом. Удлиненную желонку перемещают внутри фильтра вниз и вверх в течение двух-трех смен. Этот процесс называют тартанием. Под действием желонки вода из скважины проникает в зафильтровое пространство и приводит в движение находящуюся там воду. Глинистая корка постепенно разрушается и размывается. Перемещать воду из скважины в зафильтровое пространство и обратно можно также вращающимся буровым снарядом.
В дополнение тартанию (или вместо него) скважины прокачивают свабами (поршнями). Снижение в результате тартания и свабирования гидростатического давления внутри скважины способствует поступлению в нее воды из водоносного горизонта и разрушению глинистой корки. После стабилизации уровня воды и появления в желонках песка воду из скважины откачивают насосом.
Способ разглинизации желонированием и свабированием нельзя применять в скважинах, оборудованных сетчатыми и гравийными клееными фильтрами: при интенсивном отсасывании поршнем песок может сильно уплотниться вокруг фильтра, что вызовет резкое снижение дебита.
Разглинизация желонированием с последующей прокачкой эрлифтом. Такой способ разглинизации рекомендуют при отсутствии воды для промывки. К опускаемой в скважину колонне фильтровых труб выше фильтра на 0,5 м прикрепляют манжету. Разглинизацию начинают с желонирования. По ее окончании отстойник скважины очищают от песка.
Часто, чтобы избежать длительной и малоэффективной разглинизации, при бурении слабонапорных водоносных горизонтов применяют гидравлический способ посадки фильтра (рис. 69). В качестве промывочной жидкости при этом используют чистую воду или легкий глинистый раствор. После установки фильтра на водоупор бурильные трубы извлекают, а отверстие в гидравлическом насадке засыпают гравием (на 2/3 высоты отстойника) или перекрывают кольцом.

Разглинизация скважин импульсной установкой и пневмоснарядом. Глинистая корка разрушается под действием ударной волны, возбуждаемой в воде жидким разрядником (импульсная установка) или создаваемой пневмоснарядом, в рабочую полость которого под высоким давлением подают (компрессором) воздух. Жидкий разрядник опускают в скважину на кабеле, а пневмоснаряд — на трубах.
Обрушение глинистой корки обратновсасывающей промывкой. Такой способ разглинизации применяют в том случае, когда скважину бурят с облегченным глинистым раствором, обработанным специальными реагентами, например ОП-7, СШ-10 и др. В нижней части фильтра устанавливают ниппель с двумя промывочными окнами размером 4х5 см. Над ниппелем закрепляют на средних заклепках внутреннее кольцо, а над фильтром — брезентовый сальник в виде раструба, заполненный цементным раствором. Фильтровую колонну опускают в скважину. После установки фильтра воду из скважины откачивают эрлифтом. Глинистая корка и песок оплывают с ее стенок и через промывочные окна поступают внутрь фильтровой колонны. Песок частично оседает в ней, поэтому через некоторое время снова промывают скважину. Прокачку можно чередовать с промывкой несколько раз. По окончании промывки промывочные окна перекрывают кольцом, заклепки которого срезают ударом воздушных труб.
Процесс разглинизации считают законченным, если в песке, выносимом через окна забоя, не остается глинистых частиц. Время разглинизации для фильтров длиной 4 м и диаметром 108...127 мм не превышает 5 ч. Ho все же поверхность фильтра остается в некоторой степени закольматированной глиной, что снижает ее пропускную способность и дебит скважины. Для увеличения эффективности очистки фильтра целесообразно вести промывку чистой водой через специальную гидронасадку. Ее опускают в скважину на бурильных трубах.
Разглинизация скважин методом обратной промывки с турбулизацией потока промывной воды. При таком способе разглинизации условно чистая вода поступает в скважину самотеком из наземной емкости в неограниченном количестве. Поверхность фильтра до окончания разглинизации остается покрытой защитной пленкой (например, из поливинилового спирта). Воду вместе с продуктами глинизации откачивают эрлифтом. Уровень воды в скважине поддерживают выше отметки статического уровня не менее чем на 3 м. Промывной воде сообщают движение по спирали с местной скоростью около 1,5 м/с при средней поступательной 0,5 м/с.
Химический способ декольматации прифильтровых зон. Скважины, сооружаемые с использованием карбонатсодержащих растворов, обрабатывают соляной кислотой. Она хорошо растворяет остатки кольматаита и разрыхляет глинистый материал. При этом глинистый материал утрачивает специфические свойства глин и взмучивается, образуя тонкую, долго не оседающую взвесь, легко удаляемую из поровых каналов пласта при откачке или свабировании.
Если скважину бурили с карбонизированным кольматантом, его остатки удаляют из водоприемной части при помощи кислотной ванны (KB) или обработкой призабойной зоны (ОПЗ) соляной кислотой. Обычно кислота полностью вытесняется (благодаря разности давлений в скважине и водоносном горизонте, образующейся при нагнетании кислоты) из ствола скважины, очищая от кольматанта не только ее стенки, но и поровое пространство водоносного горизонта в прифильтровой зоне. При применении KB перед нагнетанием кислоты в скважину на забое создают депрессию. Часто, чтобы полностью удалить глинистую корку или внутрипоровой кольматант, скважину обрабатывают соляной кислотой (КВ и ОПЗ) 2 раза.
Товарные концентрации технической соляной кислоты обычно составляют 27,5...31%. Для ослабления коррозионного действия ее на металлическое оборудование скважин в кислотный раствор вводят ингибиторы: катапин (из расчета 0,025...0,5% массы кислоты), уротропин (0,2...0,8%), формалин (0,6...1,5%).

title-icon Подобные новости