Oil-Info.ru
 Информационный сайт инженеров нефти и газа
Новые пользователи
3339 зарегистрировано
0 сегодня
0 за неделю
0 за месяц
 
  22.11.2017 Главная arrow Библиотека arrow Бурение arrow Применение ВЭМА-0,3 для приготовления буровых растворов
 
 
Главное меню
Главная
Каталог
Библиотека
Ссылки
Форум
Обратная связь
Карта сайта
Поиск
Раздeлы
Бурение
Разработка
Добыча
Нефтеотдача
Трубопроводы
Экономика
Другое
Гидравлические расчеты
Нефтесбор
Водоводы
Наши друзья
НИИ «СибГеоТех»
Специалисты
Авторизация
Рейтинг@Mail.ru
Сейчас на сайте:
Гостей - 5

Применение ВЭМА-0,3 для приготовления буровых растворов

Версия для печати Отправить на e-mail
Написал "СКБ Сибэлектромотор"   
15.03.2007

ОТКРЫТОЕ   АКЦИОНЕРНОЕ   ОБЩЕСТВО

СПЕЦИАЛЬНОЕ   ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКОЕ

И  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ  БЮРО  «СИБЭЛЕКТРОМОТОР»

ОАО «СКБ  Сибэлектромотор»

 

Применение

ВЭМА-0,3  для  приготовления буровых растворов

            Промывочные жидкости в технологических процессах бурения могут обладать различными физико-механическими свойствами, которые оказывают существенное влияние на весь процесс бурения и состояние скважины. Качество промывочной жидкости должно обеспечивать максимальную механическую скорость бурения скважины, высокое качество и минимальную стоимость буровых работ в конкретных условиях. Выполнение перечисленных требований происходит в процессе приготовления бурового раствора и  этот технологический процесс, помимо традиционных требований, должен удовлетворять следующим требованиям:

-         возможность быстрого приготовления бурового раствора в условиях флюдопроявлений;

-         оперативное регулирование параметров бурового раствора;

-         минимальные энергозатраты;

-         минимальная экотоксичность.   (1,2)

В настоящее время приготовление бурового раствора производится посредством  

перемешивания компонентов механическими мешалками, свойства промывочной жидкости регулируются путем добавления химических реагентов. Этот технологический процесс достаточно  длительный и энергоёмкий, буровой раствор за счет химических реагентов очень экотоксичен. (1)

            Технология виброструйной магнитной активации (ВСМА) при обработке промывочной жидкости существенно увеличивает диспергацию  и массотеплообмен.

           Целью данной работы является лабораторные и промысловые исследования влияния ВСМА на качество бурового раствора  и отработка технологии приготовления промывочной жидкости.

            Устройство, реализующее технологию ВСМА, ВЭМА-0.3 выпускается в  ОАО  «СКБ Сибэлектромотор» (3).

           Промысловые испытания проводились на скважине № 69 БК МСП-3 месторождения «Белый тигр» СП «Вьетсовпетро» СРВ.                                                                           

            Согласно утверждённой “Программы и методики промысловых испытаний….” было подготовлено место расположения  четырех ВЭМА-0.3 в  ёмкости № 8 для приготовления бурового раствора.   Уложены электрические кабели питания ВЭМА-0.3.  Установлены соединительные коробки и подключены ВЭМА-0.3 к питанию щитовой  блока-модуля БМ12.

 
 Рис.1
 
Рис.2   

 

       Испытания  проводились после спуска 245-миллиметровой обсадной колонны в процессе перевода бурового раствора плотностью 1.16-1.19 г./см3 на буровой раствор плотностью 1.7-1.73 г./см3  в ёмкости №8, где были установлены четыре ВЭМА-0.3 дополнительно к традиционным механическим мешалкам по схеме, представленной на рисунке 7. Суммарная электрическая мощность привода мешалок составляет – 15 кВт. Суммарная электрическая мощность ВЭМА-0.3 составляет – 1.2 кВт.

        Контрольное приготовление бурового раствора осуществлялось в ёмкости № 4, где были установлены две традиционные механические мешалки.

       Процесс утяжеления бурового раствора проходил из расчета 1 т барита на 1м3 бурового раствора.

       При проведении промысловых испытаний в емкости № 4 работали две механические мешалки, а в ёмкости №8 работали одновременно две механические мешалки и четыре  ВЭМА-0.3.

        Схема установки вибраторов в ёмкости №8 показана на  рисунках  1 и  2, где:

            1 -  ёмкость № 8,

            2 -  желоб,

            3 -  механические мешалки с электроприводом,

            4 -  ВЭМА-0.3

            5 – соединительные  электрические коробки.

       Объем ёмкости № 8 составляет - 32м3.   Объем ёмкости № 4 составляет - 32м3.

       Линейная скорость лопастей традиционных механических мешалок составляет

                                          Vм  = n* R = 0.5         м/с,

где             n - окружная скорость мешалки,  n = 1     об/с;

                  R - радиус лопасти мешалки,       R = 0.5  м.

         Линейная скорость бурового раствора, проходящего через  каждый активатор   ВЭМА-0.3,  составляет    Vв = 4 м/с  (3).

          Отношение линейных скоростей раствора при применении

 ВЭМА-0.3 и традиционных мешалок составляет

 

                                     Vв / Vм  =  4 / 0.5 = 8

            Таким образом, линейная скорость бурового раствора при применении ВЭМА-0.3 в 8 раз выше линейной скорости традиционных мешалок, что говорит о высокой эффективности   виброструйных   перемешивателей. 

  Производительность  4-х  ВЭМА-0.3 составила -17 м3/ч.

          Радиус действия вибраторов при работе на буровых растворах составляет 1.5 м и, естественно, не может перекрыть весь объём ёмкости. Однако механические мешалки, создав циркуляцию, способствовали многократному прокачиванию бурового раствора через зону действия вибраторов (см. рисунок 2).

          На  момент начала промысловых испытаний виброструйных перемешивателей ВЭМА-0.3 в ёмкостях № 4 и № 8 находился буровой раствор, параметры которого представлены в таблице № 1.   Параметры буровых растворов в ёмкостях № 4 и № 8 после процесса утяжеления представлены в таблице № 1.  

        Анализ результатов испытаний показывает, что все параметры бурового раствора, приготовленного с технологией ВСМА лучше, чем параметры бурового раствора, приготовленного традиционным способом.  Плотность в ёмкостях  № 4 и № 8 одинаковая, но в ёмкости  № 8 условная вязкость в 1.8 раза ниже. Объясняется это тем, что за счет высоких сдвиговых скоростей и акустического поля, создаваемых виброструйными перемешивателями ВЭМА-0.3, произошла более качественная  диспергация  бурового раствора.  Водоотдача снизилась на 11%.

            Структурно-механические свойства бурового раствора характеризуются коэффициентом тиксотропии  Кт = СНС10/ СНС1.  По рекомендации, приведённой  в работе величина Кт  не должна превышать 2. (1)  При применении ВСМА  Кт = 2

Для предупреждения возможных осложнений при бурении скважин в глинистых и глиносодержащих породах максимальную величину водородного показателя промывочной жидкости предлагается ограничивать значением 9,2.   При применении ВСМА   рН = 9,0  (1).

         Время приготовления бурового раствора в ёмкости № 4 было на 30% больше, чем в ёмкости № 8. Сокращение времени приготовления бурового раствора при использовании 4-х вибраторов ВЭМА-0.3 составило 1.8 часа по отношению к 6 часам в исходной емкости. Увеличение количества ВЭМА-0.3 в ёмкости № 8 позволит в большей степени сократить время  приготовления  и  увеличить  диспергацию  бурового  раствора. 

Таблица № 1

Параметры бурового раствора

Параметры до  начала испытаний

Ёмкость № 4,

Ёмкость № 8

Параметры после испытаний.

Контрольная ёмкость № 4

Параметры после испытаний.

Ёмкость № 8

Плотность, г/см3

          1.19

           1.73

          1.72

Вязкость, сек.

           50

            61

           34

В/О, см3

          4.5

            4.5

           4.0

Корка, мм

          1.0

            1.0

           1.0

СНС,  1/10

         20/50

          35/71

         20/40

Кт = СНС10/ СНС1

           2.5

           2.028

            2

         рН

          10.5

            9.5

           9.0

     Предварительный  выбор количества вибраторов, необходимых для соответствующего сокращения времени   приготовления  бурового  раствора на основании полученных  при  промысловых испытаниях  ВЭМА-0.3,  можно  производить  по  представленному на  рис. 3   графику  Т = f (N).

      Энергия, затраченная на приготовление бурового раствора в ёмкости № 4 равна:                  W  =  Рм * Т  = 15 * 6 = 90  кВт*ч,

где:  Тм – время приготовления бурового раствора в ёмкости № 4 ,

         Тм = 6 часов;

        Рм – суммарная электрическая мощность мешалок.

Энергия, затраченная на приготовление бурового раствора

 в ёмкости № 8 равна:

                      Wв = (Рм + Рв)*( Тм –Тв) = (15 + 1,2)*(6-1,8) = 68 кВт*ч,

где:   Рв   –    суммарная электрическая мощность четырёх ВСП-0.25;

         Тв - сокращение  затрат  времени на приготовление  бурового 

         раствора  с     применением  четырех  ВСП-0.25. 

  Снижение энергоёмкости определяется по разности

                                                DW= W  -  Wв

       Таким образом, энергоёмкость процесса приготовления бурового раствора с применением четырёх ВЭМА-0.3 снизилась на

                                                     DW =22  кВт*ч.

            На рисунке 3 представлена зависимость  DWf (N) по которой видно снижение энергоёмкости более чем в два раза при применении 8-ми  ВЭМА-0.3.

      

                                                 Рис. 3

 

         По результатам проведенных промысловых испытаний применения ВЭМА-0.3 для приготовления буровых растворов следует сделать следующие основные выводы:

         1. Применение четырех ВЭМА-0.3 для приготовления бурового раствора сокращает время на его приготовление  на 30 %;

         2. Применение ВЭМА-0.3 при приготовлении бурового раствора позволяет регулировать реологические параметры раствора путем изменения количества вибраторов или изменением времени их воздействия на раствор;

        3. Применение  четырех ВЭМА-0.3 позволяет снизить энергоёмкость технологического процесса приготовления бурового раствора на 24 %.

        4. Количество устанавливаемых ВЭМА-0.3, обеспечивающих сокращение времени приготовления бурового раствора, зависит от объёма и конструктивных особенностей  ёмкости. Исходя из полученных данных результатов промысловых испытаний количество вибраторов, необходимых для сокращения времени приготовления в два раза, определяется из расчета - одинвиброперемешиватель ВЭМА-0.3 на 5 м3 раствора.      

       5. Регулирование реологических свойств буровых растворов при применении  ВЭМА-0.3. позволяет снизить химические реагенты, что позволяет значительно снизить экотоксичность буровых растворов.

       6.  Применение ВСМА в процессе приготовления растворов КМС позволяет в 3-6 раз снизить время приготовления рис. 4,5 и в широком диапазоне регулировать условную вязкость рис.6.             

Тел: (3822)21-34-56,54-46-46
Факс: (3822) 55-75-15
ICQ 389161506
E-mail: Этот адрес e-mail защищен от спам-ботов. Чтобы увидеть его, у Вас должен быть включен Java-Script
http:// www.scbsem.tomsk.ru  

 

                       


Добавить в любимые (0) | Просмотров: 23663

  Ваш коментарий будет первым

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять коментарии.
Пожалуйста зарегистрируйтесь или войдите в ваш аккаунт.

Последнее обновление ( 20.03.2007 )
 
< Пред.
Последние публикации
Популярное
Смотри также
   
Oil-Info.ru © 2017
Go to top